M_3H(XO_4)_2型結晶の低温相転移と水素結合

M_3H(XO_4)_2型晶体的低温相变与氢键作用

基本信息

批准号：
05640367
负责人：
市川瑞彦
金额：
$ 1.28万
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：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.K_3(SeO_4)_2の室温及び30Kにおける構造解析M_3H(XO_4)_2型水素結合結晶は、我々が名付けた「0次元水素結合ネットワーク」をもつ物質群で他の物質に比べて低い転移点をもち,KH_2PO_4のように「H→D置換」により大きな(〜100K)転移点の上昇がある(同位体効果)他,3つの物質では「D→H置換」で相転移が消失するという極めて興味ある性質をもつ。このM_3H(XO_4)_2型結晶においても,他の1〜3次元水素結合ネットワークをもつ物質群で我々が見出した「転移温度と水素結合距離の線形関係」が成立しているかどうかをみるため,このグループの中で最も低い転移点をもつK_3H(SeO_4)_2の室温及び30KでのX線構造解析を行った。その結果,さきに得られた他のメンバー結晶の結果と併せ,次の結論を得た。即ち,M_3H(SeO_4)_2型結晶においても「線形関係」が成立し,「線形関係」が0〜3次元水素結合ネットワークをもつ結晶に共通するものであること。また,「線形関係」は水素結合の幾何学的特徴がH化合物かD化合物かによらず転移点を決定していることから,従来の「プロトン・トンネリング・モデル」の否定的証拠を与えるものであること。2.KH_2PO_4(KDP)及びKD_2PO_4(DKDP)の結合電子密度の研究上の問題をさらに発展させ,相転移機構・分極の担い手・同位体効果の起源を微視的に明らかにするため,典型的強誘電体であるKDP及びDKDPの,特に水素結合に関係した電子密度を求める試みを,水素結合強誘電体で始めて行った。現在KDP(128K)及びDKDP(230K)のデータを解析中であるが,大筋の様相が明らかになりつつある。

1. Structural analysis of K_3(SeO_4)_2 at room temperature and 30K M_3H(XO_4)_2 type hydrogen bond crystals are a group of materials with a "0-dimensional hydrogen bond network" that we have named, and have a lower transition point than other substances, and as in KH_2PO_4, there is a greater (~100K) transition point rise due to "H→D substitution" (isotope效果），在三种物质中，当消除“ d→h取代”时，相转换消失。在此M_3H（XO_4）_2型晶体中，我们还在室温和室温和30 K处进行了X射线结构分析，以查看我们在其他具有1-3D氢键网络的材料组中发现的“过渡温度与氢键之间的线性关系”。先前获得的其他成员晶体的结果与以下结论结合在一起。也就是说，在M_3H（SEO_4）_2型晶体中也建立了“线性关系”，并且“线性关系”对于具有0-3D氢键网络的晶体是共同的。此外，“线性关系”提供了常规“质子隧穿模型”的负面证据，因为氢键的几何特征决定了过渡点，而不管它们是H还是D化合物。 2。为了进一步发展KH_2PO_4（KDP）和KD_2PO_4（DKDP）的键合电子密度的研究问题，并在微观上阐明了相变机制，极化和同位素的起源，我们已经开始尝试使用典型的FERRECTRECTRECTRECTRECTRECTICERTRECTICERTRECTIC，尤其是Electon Elector hyver键，尤其是水分。目前，正在分析KDP（128K）和DKDP（230K）的数据，并且开始阐明概述。