简述
二氧化铬（CrO2）是一种重要的半金属磁体，是目前凝聚态物理和自旋电子学领域研究的热点之一。二氧化铬常温常压下表现为黑色固体，其晶体具有金红石结构，属四方晶系，空间群为 D(4h)(14)—P4 2/mnm，晶格常数a0=4.423埃，C0=2.917埃，密度为4.83g/cc。在 CrO2中，Cr(4+)具有2个 d 电子，每个离子的磁矩为2μB，其易磁化方向是C 轴(长轴)方向(也有报道说易磁化方向与 C轴成30°[1-2]。
制备方法
二氧化铬在常压下处于亚稳态，这使得其合成工作异常艰难。所以二氧化铬的合成，尤其是二氧化铬纳米结构的合成及其物理性质的研究具有很重要的科学意义[1]。文献报道了一种铁磁性二氧化铬的高温高压制备方法。具体方法是以三氧化铬为原料，制备是在高温高压装置中进行的。首先，将原料装入高压合成组装块中，置于高温高压装置的腔体内；然后，将腔体内压强升高到1～5GPa，温度升高到400～600℃，再保温保压20～60分钟；最后自然冷却至室温，再卸压。该方法完全是在无水，无改性剂环境中进行，所得二氧化铬具有较高的纯度和磁化强度，可以实现对二氧化铬粒径在较大尺度范围内的调节。此外，使用一般的高压设备，操作过程简单，可以较快的进行产业化生产，并得到高品质的产品[3]。
应用
磁性研究表明，二氧化铬纳米棒，纳米线阵列具有优良的磁各向异性，在高密度垂直磁记录领域具有潜在应用价值[1]。另外，它还可以作为催化剂，在以高碘酸为氧化剂的实验条件下将苄基伯醇在乙腈/水中氧化成苯甲醛，仲醇氧化成酮，脂肪伯醇氧化成羧酸，产物收率69.5%~97%[4]。
有关研究
凭借密度泛函理论，采用不同基组对中性分子二氧化铬的基态((X)3B1)以及阴离子的基态((X)4B1)进行几何优化和振动频率分析；应用量化计算得到的力常数及结构和光谱参数，基于推得的两维四模Franck-Condon重叠积分的代数表示，对CrO2((X)3B1)-CrO2-((X)4B1)的光脱附过程进行Franck-Condon分析和光谱模拟，理论上得到光电子能谱的谱线相对强度及振动结构分布，理论谱与实验测得的二氧化铬阴离子光电子能谱达到一致，并对光电子能谱的振动结构进行归属及热带分析；另外，在光谱模拟过程中通过迭代Franck-Condon分析过程，推得CrO2-((X)4B1)与CrO2((X)3B1)平衡几何结构之差：△R(Cr-O)=0.05A，△∠(O-Cr-O)=12°[5]。
参考文献
[1]赵强.二氧化铬纳米结构的合成及物性研究[J].吉林大学, 2010.
[2]黄锡成.磁记录技术基础——第七章 二氧化铬磁粉的制备[J].磁记录材料, 1985(03):58-64.DOI:CNKI:SUN:CXJL.0.1985-03-013.
[3]温戈辉,赵强,范印波,等.铁磁性二氧化铬的高温高压制备方法:CN200910067536.4[P].CN101654282.
[4]Few,CS.二氧化铬催化醇的氧化反应[J].中国医药工业杂志, 2014.
[5]王茹,崔方,张浚贤,等.二氧化铬阴离子光电子能谱的理论研究[J].原子与分子物理学报, 2013, 30(4):8.DOI:10.3969/j.issn.1000-0364.2013.04.004.