抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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SiO_2に対して観察された二次元van der Waals(2D VDW)構造を採用するためのIII族リン酸塩の能力を,密度汎関数理論を用いて評価した。コーナー共有四面体の2D六方晶二分子層を形成するエネルギーは単調な傾向に従わなかった。AlPO_4とGaPO_4のエネルギーはシリカに類似していたが,BPO_4のエネルギーは2倍以上で,INPO_4はほぼ2倍であった。より大きなIn原子は八面体配位を優先し,2D INPO_4構造の高エネルギーを説明した。一方,ホウ素の小サイズはAlPO_4またはGaPO_4よりも異なる好ましいバルク構造をもたらし,これは2D相と非常によく競合する。この意味は,SiからGaに及ぶ二次元四面体酸化物を形成するためのカチオンサイズにおけるスイートスポットである。2D BPO_4とGaPO_4構造は,B-(Ga)-O_4とPO_4四面体の交互回転を示し,B-(Ga)-O-P結合角が好ましいバルク化合物で見られるものと一致することを示した。このような回転は,バルク化合物の結合角を整合させるために,2D AlPO_4とSiO_2のために必要とされなかった。プロトタイプの成長基板としてのAlPO_4およびGaPO_4とRh(111)との相互作用も,VDW相互作用により支配される付着を明らかにする結果により調べた。SiO_2で見られるものと似た結果で,交互構造を考慮した。コーナー共有四面体のより大きなリングを導入すると,密度が減少し,構造が引張歪を適用することにより調整できる。しかし,SiO_2と比較して,リン酸塩では偶数員環のみが可能であり,構造の範囲と欠陥を形成することができる。最終的に,Mg2+は,プロセス中のAlPO_4中のAl3+を容易に置換し,イオン交換サイトを生成することがわかった。結果は,2D VDW材料のファミリーにAlPO_4とGaPO_4を添加するための大きな有望性を強調した。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】