依化學計量秤取所需的起始物：Na2CO3、GeO2、CaCO3、 SrCO3與 MnO2 ，將其置入瑪瑙研缽均勻混合後並研磨 30 分鐘，並將產物放入加蓋的氧化鋁小坩堝中。
將加蓋的氧化鋁大坩堝置入高溫爐中並於 950℃~
1100℃燒結 8 小時。
對燒結後所得的粉末，進行 X-ray 繞射晶相鑑定、結構 分析、螢光光譜與 CIE 色度座標測定、全反射光譜、
熱消光與量子效率測量。
3-1BaAlBO3F2
Park 及 Barbier等學者 2000 年曾報導BaAlBO3F2晶體結構 [33]，此化合 物與BaGaBO3F2 為相同結構之化合物，其ICSD卡號為 91316，晶格常數分 別為a＝4.882(1) Å，c＝9.398(1) Å，V＝194.0(1) Å3，Z＝2，屬於六方
（Hexagonal）晶系，空間群為P63/m；其晶體結構如圖 3-1 所示。
圖 3-1 BaAlBO3F2之晶體結構示意圖
在單位晶格中，Ba原子僅有一種十二配位格位(圖3-2)，分別與六個氧 原子及六個氟原子相接，Ba-O的平均鍵長為2.92Å，Ba-F的平均鍵長為 2.862Å ；Al原子僅有一種五配位格位，周圍被三個氧原子及兩個氟原子環 繞，其沿著(001)面利用共角的方式相互連結，形成雙三角錐體(trigonal bipyramids)，其Al-O的平均鍵長為1.82Å，Al-F的平均鍵長為1.85Å；而B原 子僅有一種三配位格位，周圍被三個氧原子環繞，其B-O的平均鍵長為1.36
[33] H. Park and J. Barbier, Journal of Solid State Chemistry 155, 354-358(2000)
Å。
圖 3-2 BaAlBO3F2之 Ba 離子配位結構示意圖
3-2 Ba2MB4O9Cl (M= Al, Ga)
Barbier等學者在 2007 年報導Ba2MB4O9Cl (M= Al, Ga)晶體結構 [34]
Ba2MB4O9Cl的結構是由 MB4O9 (M= Al, Ga)網狀結構及平行C軸填充 在孔洞中的Ba原子與Cl原子所組成，而MB4O9 (M= Al, Ga)網狀結構是由兩 個BO3及兩個BO4四面體與MO4 (M= Al, Ga)四面體共角所形成；在單位晶格
，兩 者為相同結構化合物，其ICSD卡號為 173269 及 173270，Ba2AlB4O9Cl的晶 格常數分別為a＝12.1109(1) Å，c＝6.8414(1) Å，V＝1003.45(2) Å3，Z＝4，
屬於四方（Tetragonal）晶系，空間群為P42nm；Ba2GaB4O9Cl的晶格常數分 別為a＝12.1508(1) Å，c＝6.8618(1) Å，V＝1013.09(2) Å3，Z＝4，屬於四方
（Tetragonal）晶系，空間群為P42nm；其晶體結構如圖 3-3 所示。
[34] J. Barbier, Solid State Sciences 9, 344-350.(2007)
中Ba原子具有兩種格位(圖3-4)，Ba(1)原子分別與七個氧原子及三個氯原子 形成十配位，Ba(2)原子則分別與八個氧原子及一個氯原子形成九配位。
圖 3-3 Ba2MB4O9Cl (M= Al, Ga)之晶體結構示意圖
圖 3-4 Ba2MB4O9Cl (M= Al, Ga)之 Ba 離子配位結構示意圖
3-3 Sr3MO4F (M= Al, Ga)
Vogt 及Woodward等學者在1999年曾報導Sr3MO4F (M= Al, Ga)晶體結 構[35]，兩者為相同結構之化合物，其ICSD卡號為50736及50734，Sr3AlO4F 的晶格常數為a＝6.78221(9)Å，c＝11.1437(2) Å，V＝512.59Å3，Z＝4，屬 於四方（Tetragonal）晶系，空間群為I4/mcm；而Sr3GaO4F的晶格常數為a
＝6.78147(5)Å，c＝11.3692(1) Å，V＝522.78Å3，Z＝4，屬於四方（Tetragonal）
晶系，空間群為I4/mcm；其晶體結構如圖3-5所示。
圖 3-5 Sr3MO4F (M= Al, Ga)之晶體結構示意圖
單位晶格中Sr原子具有兩種格位(圖3-6)，Sr(1)原子分別與八個氧原子 及兩個氟原子形成十配位，Sr(2)原子則分別與六個氧原子及兩個氟原子形 成八配位。在Sr3AlO4F結構中，Sr1-O的平均鍵長為2.842Å及Sr1-F的平均鍵
[35]T. Vogt, P. M. Woodward,- B. A. Hunter, A. K. Prodjosantoso and B. J. Kennedy Journal of Solid State Chemistry 144, 228-231 ,(1999)
長為2.786Å，而Sr2-O的平均鍵長分別為2.797Å、2.460 Å及Sr2-F的平均鍵長 為2.5188Å；在Sr3GaO4F結構中，Sr1-O的平均鍵長為2.858Å及Sr1-F的平均 鍵長為2.858Å，而Sr2-O的平均鍵長分別為2.699Å、2.423 Å及Sr2-F的平均鍵 長為2.523Å。Al原子和Ga原子僅佔有一種四配位格位，周圍被四個氧原子 環繞形成四面體結構，其平均鍵長為1.761Å及1.844Å。
圖 3-6 Sr3MO4F (M= Al, Ga)之 Sr 離子配位結構示意圖
3-4 Na2MGe6O14 (M= Ca, Sr)
Takeda 及 Uecker等學者在1997年曾報導Na2CaGe6O14 晶體結構[36]，在 2009年Takenaka等學者指出Na2CaGe6O14與Na2SrGe6O14為相同結構之化合 物[37]
[36] H. Takeda,R. Uecker, Cryst. Res. Technol.32,7,939-945,(1997)
，其JCPDS卡號為048-0298及048-0299，Na2CaGe6O14的晶格常數分別 為a=b＝8.180(1) Å，c＝4.836(1)Å，V＝280.24(2) Å3，Z＝2，屬於六方
（Hexagonal）晶系，空間群為P321；而Na2SrGe6O14在ICSD上並無圖譜可
[37] T.Takenaka, Key Engineering Materials (Volumes 421 - 422),213-216,(2009)
供比對，故以Na2CaGe6O14的結構為基準，其晶體結構如圖3-7所示。
圖 3-7 Na2MGe6O14 (M= Ca, Sr)之晶體結構示意圖
單位晶格中，Ca原子與Na原子占據相同的3e格位，兩者的占據比例為Ca 原子: Na原子 = 1:2，分別被八個氧原子所圍繞，其平均鍵長為2.586 Å；Ge 原子有三種格位(圖3-8)，Ge(1)與六個氧原子鍵結構成規則的八面體(regular octahedron)，Ge1-O的平均鍵長為2.683 Å，而Ge2及Ge3與四個氧原子鍵結 形成四面體(tetrahedron)，其平均鍵長分別為2.849 Å、2.857Å。
圖 3-8 Na2MGe6O14 (M= Ca, Sr)之 Ge 離子配位結構示意圖
第四章 結果與討論