R2: 結晶構造・結晶化学・物性・結晶成長・応用鉱物

[R2-13] Loparite (Na, REE, Ca)(Ti, Nb)O₃の結晶化学：平均構造と局所構造について

「発表賞エントリー」

*北原 銀河¹、吉朝 朗¹、鳥羽瀬 翼²、徳田 誠³、杉山 和正³ (1. 熊大・院自然、2. HPSTAR、3. 東北大・金研)

キーワード：loparite、XAFS、単結晶X線回折、局所構造、平均構造

天然に産出するペロブスカイト型構造ABX₃をもつloparite: (Na, REE)TiO₃の結晶構造については直方晶や正方晶が提案されているが、合成実験では菱面体晶も認められており詳細は不明である。
本研究ではloparite鉱物を対象に、XAFS法による微量元素の局所構造解析や単結晶X線回折による平均構造の解析を行い、その両面からlopariteの結晶構造について議論する。
試料としてRussia産の八面体loparite結晶を用いた。AサイトにNa(57%), REE(31%), Ca(7%)、BサイトにTi(75%), Nb(25%)が固溶している。単結晶X線回折実験では、菱面体晶R-3c相(R1=0.0332)のloparite-Rと正方晶I4/mcm相(R1=0.0485)のloparite-Tといった2通りの構造解析が行えたが、XAFS法ではBサイトに含有するTi, NbのK-edge XANESによるBサイトの局所歪み量がかなり大きいことが示された。局所構造を考慮すると、lopariteは菱面体晶よりは正方晶相的である。