平成20年10月 トピックス

島川 祐一教授ら
（物質創製化学研究系 精密無機合成化学）

　鉄（Fe）やコバルト（Co）、ニッケル（Ni）などの遷移金属イオンは、多くの酸化物を作りますが、その酸素量に応じてイオン状態が変化します。鉄を例にとれば、磁鉄鉱と呼ばれるマグネタイト（Fe₃O₄）はFe²⁺Fe³⁺₂O^2-₄と表わされるようにFe²⁺とFe³⁺のイオンを含みますが、ヘマタイトと呼ばれる赤色顔料Fe₂O₃ではFe³⁺₂O^2-₃とFe³⁺イオンのみを含んでいます。ストロンチウム（Sr）と鉄を含むペロブスカイト構造と呼ばれる結晶構造をとる酸化物では、長い間Fe⁴⁺を含んだSrFeO₃からFe³⁺を含むSrFeO_2.5までの化合物しか合成できないと考えられてきました。ところが、昨年秋に、京都大学理学研究科の研究グループが世界で初めてFe²⁺が平面4配位構造をとるSrFeO₂を低温還元法で作成することに成功しました。

　この発見に引き続き、井上君、河合君らは、この珍しい「無限層構造鉄酸化物SrFeO₂」を単結晶薄膜で作ることに世界に先駆けて成功しました。パルスレーザー蒸着法と呼ばれる薄膜合成法で、前駆体であるSrFeO_2.5単結晶薄膜を作成した後、これを低温で還元処理をすることで、単結晶のSrFeO₂ 薄膜を得ました。X線回折などの結晶構造解析と放射光実験施設（SPring-8）でのX線吸収スペクトルによる化学シフトの実験から、得られた薄膜が高品質な単結晶薄膜であることが確認されました。