M_3H(XO_4)_2型水素結合結晶の構造と相転移

M_3H(XO_4)_2型氢键晶体的结构与相变

• 批准号: 01540255
• 负责人: 市川 瑞彦
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01540255/
• 关键词: 2セレン酸水素3ルビジウム; 2セレン酸重水素3ルビジウム; 構造相転移; (水素)同位体効果; 水素結合結晶; 格子常数; 結晶構造解析; 重水素置換

M_3H(XO_4)_2型水素結合結晶のなかで、Rb_3H(SeO_4)_2など3つの物質では水素塩(H塩)では4.2Kまで相転移が見出されていないが、重水素塩(D塩)では90Kあたりに相転移が誘起される。この起源に対する知見を得る目的でX線回折実験を行い、以下の結果を得た。1.D塩の格子常数を室温から20Kの温度範囲で測定した。D塩の格子常数の温度変化の様相は、全体としてH塩のそれとよく類似しており、転移点での有意の異常はみられなかった。この結果をこれらの物質における“O次元水素結合ネットワ-ク"という特徴との関連で考察した。2.H塩とD塩の室温、110K、25Kで結晶構造解析を行い、主に次のような結果を得た。(1)H塩及びD塩のすべての温度でのデ-タを室温の空間群(A2/a)で解析したが、特に問題は起きなかった。(2)2つのRbと周りの酸素(配位数はともに10)との結合は温度変化するが、特殊位置にあるRb(1)の方が一般位置にあるRb(2)よりも強く、またH塩の方がD塩よりも強い。(3)SeO_4内の結合距離、角度には大きな温度変化や同位体効果はみられないが、2つのSeO_4をむすぶ水素結合に関連した量にH塩とD塩の間で差があらわれている。例えば、O(2)…O(2)距離及びH(D)の等方性温度因子は、H塩では温度降下とともに直線的に減少するがD塩では25Kの方が110Kよりも増加しており、これらに相転移の影響があらわれているように思われる。これらの結果にもとずけば、D塩の相転移は低温相においても重原子の構造は殆んど変らないが、プロトンの運動の秩序化のため水素結合系及びそれに直接関係した構造部分にのみわずかの変化があらわれるような構造変化を伴う相転移であると思われる。

M_3H(XO_4)_Type 2 hydrogen bonded crystal のなかで, Rb_3H(SeO_4)_2など3つのsubstance ではhydrogen 塩( H婩)では4.2K までphase転movableが见出されていないが, heavy water element 婩(D塩)では90K あたりにphase転movable がinduced される. The origin of the X-ray is the result of the knowledge and the purpose. 1. The lattice constant of D is measured at room temperature and within the temperature range of 20K. D塩のlattice constantsのtemperature changeの様phaseは, overallとしてH塩のそれとよくsimilarしており,転shiftpointでのmeaningのabnormalはみられなかった.このRESULTS をこれらのMATTER における "O-dimensional water combined with ネットワ-ク" という特徴とのassociated でinvestigationした. 2. H塩とD塩の room temperature, 110K, 25K crystal structure analysis results are obtained. (1) H塩和びD塩のすべてのtemperatureでのデ-タをroom temperature space group (A2/a) is analyzed and solved, and the special problem is solved. (2) 2つのRb is an acid element (coordination number: 10), combined with a temperature change, special positionあるRb(1)のsquareがGeneral positionにあるRb(2)よりも强く、またH塩のsquareがD塩よりも强い. (3) The bonding distance and angle within SeO_4 are large and the temperature is changed, and the isotope effect is the same. 2つのSeO_4をむすぶHydrogen bindingにassociatedしたquantityにH塩とD塩の间でdifferentがあらわれている. Example: えば, O(2)...O(2) distance and びH(D) isotropic temperature factor は, H 塩 で は temperature decreases と と も に に す るがD塩では25Kのsquareが110Kよりもincreasedしており、これらにphase転动のeffectがあらわれているように思われる.これらのRESULTSにもとずけば、D塩のphase転ShiftはLow-temperature phaseにおいてもThe structure of heavy atoms and the ordering of movement of heavy atoms The hydrogen binding system is directly related to the びそれにした structural part にのみわずかの変化があらわれるようなstructural change を与うphase転movable であると思われる.

项目成果

M.Ichikawa: "Temperature Dependence of Lattice Constants of Rb_3H(SeO_4)_2 A'Zero-Dimensional'H-Bonded Crystal" Ferroelectrics(Proc.7th Int.Meet.Ferroelectricity). (1990)

M.Ichikawa：“Rb_3H(SeO_4)_2 A‘零维’H 键合晶体晶格常数的温度依赖性”铁电体（Proc.7th Int.Meet.Ferroelectricity）。

M.Ichikawa: "Structure of Rb_3H(SeO_4)_2 and Rb_3D(SeO_4)_2 at Three Temperatures(25,110 and 297K)" To be submitted to Acta Crystallography.

M.Ichikawa：“Rb_3H(SeO_4)_2 和 Rb_3D(SeO_4)_2 在三个温度（25,110 和 297K）下的结构” 提交给 Acta Crystallography。

M.Ichikawa: "Temperature Dependence of Lattice Constants of Rb_3D(SeO_4)_2" Submitted to Solid State Cmmunication.

M.Ichikawa：“Rb_3D(SeO_4)_2 晶格常数的温度依赖性”已提交至固态通讯。