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近几年来,含过渡金属的三元稀土化合物由于结构多样性,独特的键键作用和丰富的物理性质,引起了化学家们的广泛兴趣。本论文的主要内容是含有过渡金属的三类新颖稀上化合物β-RECoSb3,DyCuxAl12-x和RE2CdSi2的合成,结构,性能和理论研究。我们采用高温固相法得到了9个新颖的化合物RECoSb3(RE=La,Ce,Pr,Nd,Sm),DyCu5.51Al6.49,RE2CdS12(RE=Pr,Nd,Sm)。通过单晶X-射线衍射法确定了这些化合物的晶体结构并对它们的敏感性、化学键、磁性、导电性等进行了研究。
第一章主要总结了稀土化合物的研究现状,合成方法及本论文的研究内容。
第二章主要介绍所用的化学药品、测试仪器以及计算方法。
第三章描述了化合物β-RECoSb3(RE= La,Ce,Pr,Nd,Sm)的合成,晶体结构、物理性质和电子结构。化合物β-RECoSb3同构于最近报道的β-RENiSb3(RE=La,Ce),其结构特征是RE3+离子插在两个二维的阴离子层,∞2[Sb]平面网络层和变型的2[CoSb2]八面体层之间。用TB-LMTO方法计算证明β-LaCoSb3显示金属性,并且在费米面附近没有发生自旋极化。因此,β-LaCoSb3是抗磁的。另外,磁性测试表明β-RECoSb3(RE=Ce,Pr,Nd)显示顺磁性并遵循居里一维斯定律,而β-Sm CoSb3在温度低于TN=2.9K时显示反铁磁性。
第四章描述了化合物DyCu5.51Al6.49的合成,晶体结构、电子结构和物理性质。DyCu5.51Al6.49属于体心四方结构ThMn12(I4/mmm)类型,Dy3+离子填充在有Cu和Al组成的三维∞3[Cu5.51Al6.49]3-的阴离子孔洞中。物理性能测试表明DyCu5.51Al6.49呈现金属性,并在温度低于TN=6.5K时显示反铁磁性。同时,采用TB-LMTO法对其电子结构和成键规律进行了分析。
第五章讨论了化合物RE2CdSi2(RE=Pr, Nd,Sm)的合成,结构和电子结构。RE2CdSi2(RE=Pr, Nd,Sm)属于四方晶系,P4/mbm(No.127)空间群,Z=2,皮尔森符号tP10,其结构属于Mo2FeB2结构类型。它们的结构可以认为是由无限的平面CdSi2层沿着c轴方向堆积,而RE3+夹杂在层与层中间。量化计算表明RE2CdSi2是金属性的化合物。
第六章主要是对本论文的工作进行总结,并展望了下一阶段的工作重点。