一系列具有前所未见封闭空腔的新型稀土金属硫属化合物的固态制备、结构表征、物理性质及理论研究

摘要： 多元稀土金属硫属化合物因其独特的结构特征和多样的物理功能引起了广泛关注。本研究通过在1273K的CsCl熔盐中混合元素，成功合成了五种新型稀土硫属化合物Cs2[RE8InS14]（RE = Ho–Lu）。这些同型化合物属于正交晶系Cmca空间群（No. 64）[a = 15.711(7)–15.385(2) ?，b = 22.232(2)–21.786(2) ?，c = 15.483(5)–15.244(2) ?，V = 5408.4(4)–5130.1(7) ?3，Z = 8]，具有由RES6八面体和离散InS4四面体构成的致密三维[RE8InS14]骨架结构。首次发现沿bc平面远距离嵌入网络的大尺寸封闭空腔Cs4@S26?；贙ubelka-Munk函数通过紫外-可见-近红外光谱推导出Cs2[RE8InS14]的带隙为2.45至2.72 eV。磁学测试表明Cs2[RE8InS14]（RE = Ho–Yb）化合物在50K以上呈现顺磁性。此外，还展示了固态制备方法、结构表征、理论研究以及客体金属原子序数G与主体金属原子序数H比值（G/H）的结构关系。