四面体分子性結晶の高圧力下における結晶-アモルファス-結晶相転移

四面体分子晶体高压下的晶体-非晶-晶体相变

基本信息

批准号：
08226216
负责人：
浜谷望
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Ochanomizu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08226216/
关键词：
分子性結晶圧力誘起アモルファス放射光X線回析

项目摘要

前年までの研究で、分子結晶SnI_4は超高圧力下60GPaまでに結晶I-結晶II-アモルファス-結晶IIIの構造相転移を示すことを見出していた。今年度はさらに放射光X線回析実験を進め、分子解離相と考えられる第III結晶相の挙動を153GPaまで調べる一方、3種の異なるアモルファス状態が存在することを明らかにした。分子性結晶Iは約7GPaで第II結晶相に相転移する。過去の電気抵抗測定結果と比較して、この相転移が絶縁体-金属相転移であることが判明した。第III結晶相は60GPa以上、少なくとも153GPaの圧力まで安定に存在し、その圧縮曲線が分子解離後の面心立方構造をもつ純粋なよう素のそれに一致することを見出した。この結果と回析パターンの考察から、可能な3つの構造モデルを提唱し、今後の実験の指針を与えた。一方、圧力を下げていく過程で再びアモルファス状態が現われるが、このアモルファス状態の中で不連続な相転移があることが前年の研究で分かっていた。このアモルファス状態を再び圧縮する結晶相の相転移が起きる圧力で、アモルファス回析パターンにハロ-位置の飛びや半値幅に異常がみられた。これは結晶構造の相転移を強く反映した、アモルファス内の相転移と考えられる。これらの結果は圧力誘起アモルファス化現象の統一的な解釈に向けて重要な知見となると同時に、分子結晶の原子結晶化・金属化過程の普遍性に新たな検証を加えるものである。以上の研究成果は、平成8年8月の国際結晶連合国際会議での招待講演、9月秋の物理学会での1講演、11月の高圧討論会での3講演として発表した。現在、雑誌投稿論文2編を準備中である。

直到上一年的研究发现，在超高压力下，分子晶体SNI_4表现出结构相变的结构相变，最高60 GPA。今年，我们对同步加速器X射线衍射进行了进一步的实验，研究了III晶体相的行为，这被认为是分子解离相，最高为153 GPa，并揭示了三种不同的无定形状态。分子晶体I在约7 GPa下经历了向II晶相的相变。与先前的电阻测量值相比，发现该相变是绝缘体 - 金属相变。发现III晶体相位稳定地存在于60 GPA或更大的压力，至少153 GPa，并且压缩曲线与分子解离后具有面部以面部的立方结构的纯碘晶体相吻合。基于此结果和对衍射模式的考虑，提出了三个可能的结构模型，并提供了未来实验的指南。同时，随着压力的降低，无定形状态再次出现，但前一年的研究表明，这种无定形状态内存在不连续的相变。在晶相变化以压缩这种无定形状态的压力下，在无定形衍射模式中观察到了光环位置和半最大宽度的异常。这被认为是无定形内的相变，强烈反映了晶体结构的相变。这些结果为压力诱导的非晶化现象的统一解释提供了重要的见解，与此同时，它们为分子晶体的原子结晶和金属化过程的普遍性增添了新的验证。上述研究结果是在1996年8月国际晶体学联盟国际会议上的邀请演讲中提出的，9月秋天在物理学会上进行了一次演讲，并在11月的高压讨论中进行了三场演讲。目前，正在准备两份杂志提交文件。