酸化ケイ素ビスマス
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/09/25 00:41 UTC 版)
Bi12SiO20 の結晶[1]
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Bi12SiO20 の結晶構造[2]
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| 物質名 | |
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別名
ケイ酸ビスマス |
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| 識別情報 | |
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3D model (JSmol)
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| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.032.369 |
| EC番号 |
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PubChem CID
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CompTox Dashboard (EPA)
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| 特性 | |
| 化学式 | Bi12SiO20 |
| モル質量 | 2855.82 |
| 匂い | 無臭 |
| 密度 | 9.20 g/cm3[2] |
| 融点 | 800 °C[3] |
| 水への溶解度 | 不溶 |
| 構造 | |
| 体心立方格子構造, cI66[2] | |
| I23, No. 197 | |
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特記無き場合、データは標準状態 (25 °C [77 °F], 100 kPa) におけるものである。
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酸化ケイ素ビスマス（さんかケイそビスマス、英語: Bismuth silicon oxide）またはケイ酸ビスマスは、ビスマス、ケイ素、酸素からなる無機化合物である。ケイ酸ビスマスBi12SiO20が最も一般的な化合物であるが、他の化合物も知られている。シレン石（方蒼鉛鉱）として自然に産出されるほか、酸化ビスマス(III)と二酸化ケイ素の混合物を熱することで合成することもできる。cm程度の大きさのBi12SiO20の単結晶は、溶融相からチョクラルスキー法によって成長させることができる。圧電性、電気光学性、光弾性、フォトリフラクティブ効果といった特性を持ち[4]、空間光変調器や音響遅延線、ホログラム記録装置などへの応用が期待されている[1]。Bi12SiO20は、約3.2 eVのバンドギャップを持つ白色の粉末であり、エチレングリコールの存在下で次炭酸ビスマスとシリカから得られる[5]。29Si固体核磁気共鳴はSi(IV)イオンがBi(III)イオンと酸素原子を共有していることを示すために用いられる。Bi12SiO20における29Siの化学シフト（δ）は−78.1 ppmである。酸化ビスマスとは異なり、酸性のSi(IV)イオンによりCO2との反応性は低い[要説明]。
Bi4Si3O12、Bi2SiO5、Bi2Si3O9などの、他のケイ酸ビスマスも知られている[6]。
脚注
- ^ a b Shen, Chuanying; Zhang, Huaijin; Zhang, Yuanyuan; Xu, Honghao; Yu, Haohai; Wang, Jiyang; Zhang, Shujun (2014). “Orientation and Temperature Dependence of Piezoelectric Properties for Sillenite-Type Bi12TiO20 and Bi12SiO20 Single Crystals”. Crystals 4 (2): 141. Bibcode: 2014Cryst...4..141S. doi:10.3390/cryst4020141.
- ^ a b c Yeh, T. S.; Hu, L. J.; Tu, S. L.; Yang, S. J.; Hsu, S. E.; Hsu, Ken (1993). “Growth and characterization of Bi12(Si1−xTix)O20 mixed crystals”. Journal of Applied Physics 73 (11): 7872. Bibcode: 1993JAP....73.7872Y. doi:10.1063/1.353938.
- ^ Riscob, B.; Shkir, Mohd.; Ganesh, V.; Vijayan, N.; Maurya, K.K.; Kishan Rao, K.; Bhagavannarayana, G. (2014). “Synthesis, crystal growth and mechanical properties of Bismuth Silicon Oxide (BSO) single crystal”. Journal of Alloys and Compounds 588: 242–247. doi:10.1016/j.jallcom.2013.11.038.
- ^ “Photorefractive crystals | 4Lasers”. 2025年7月5日閲覧。
- ^ “Bismuth Oxide Nanoparticles Partially Substituted with EuIII, MnIV, and SiIV: Structural, Spectroscopic, and Optical Findings”. Inorg. Chem. 56 (6): 3394–3403. (2017). doi:10.1021/acs.inorgchem.6b02923. PMID 28252972.
- ^ Yang, Wanqi; Zhang, Xudong; Wang, Feng (Mar 2023). “The elastic anisotropy, electronic and optical properties of Bi4Si3O12, Bi2SiO5, Bi12SiO20 and Bi2Si3O9 crystals from first-principles calculations”. Chemical Physics Letters 814. Bibcode: 2023CPL...81440323Y. doi:10.1016/j.cplett.2023.140323 2025年7月5日閲覧。.
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