アルカリ金属アミド・アルカリ土類金属アミドの電子状態

Electronic states of alkali metal amide and alkaline earth metal amide

鎌倉 望; 竹田 幸治   ; 山上 浩志; 宮岡 裕樹*; 坪田 雅己*; 市川 貴之*; 小島 由継*; 室 隆桂之*; 木下 豊彦*

Kamakura, Nozomu; Takeda, Yukiharu; Yamagami, Hiroshi; Miyaoka, Hiroki*; Tsubota, Masami*; Ichikawa, Takayuki*; Kojima, Yoshitsugu*; Muro, Takayuki*; Kinoshita, Toyohiko*

金属アミドは水素を高濃度で貯蔵することのできる軽元素系水素化物として近年注目されている。本研究では絶縁体であるアルカリ金属アミドKNH, NaNHとアルカリ土類金属アミドCa(NH), Mg(NH)に対して軟X線発光,吸収分光実験を行い、金属アミドの電子状態について系統的な研究を行った。アルカリ金属アミドの発光スペクトルには3ピーク構造が共通して観測され、価電子の局在性が示された。一方アルカリ土類金属アミドCa(NH)の発光スペクトルにはアルカリ金属アミドとの違いが明瞭に現れ、分子内でのアミドの増加により価電子帯上端付近の状態の重なりが観測された。Ca(NH)の実験結果をバンド計算と比較すると、バンド計算はCa(NH)の発光, 吸収スペクトルをおおむね再現するが、発光スペクトルでは価電子帯上端付近の状態の重なりがより顕著であることが明らかとなった。金属アミドの分解温度は吸収スペクトルから得られる金属の化学結合様式の変化と密接な関係があることが明らかとなった。

Metal amide has been attracted much attention as a lightweight hydride being considered for high capacity hydrogen storage materials. In this research, the electronic states of the insulator alkali metal amide (KNH, NaNH) and alkaline earth metal amide (Ca(NH), Mg(NH)) are investigated by the soft X-ray emission spectroscopy (XES) and absorption spectroscopy (XAS) in the total fluorescence yield mode. The localized character of the valence electrons is shown by the sharp three peak structure commonly observed in the XES spectrum of alkali metal amide. The localized character of the valence electrons is shown by the sharp peak structure commonly observed in the XES spectrum of alkali metal amide. The broadening of the N 2p states by the hybridization is observed in the XES spectrum of the alkaline earth metal amide. Decomposition temperature of the metal amide is found to relate to the character of the chemical bond observed in the XAS.