KDPとDKDPの高圧下における構造解析とラマン分光

KDP和DKDP的高压结构分析和拉曼光谱

基本信息

批准号：
63540251
负责人：
遠藤将一
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Osaka 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：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63540251/
关键词：
KDP DKDP 高圧下の構造解析水素結合強誘電体

项目摘要

強誘電体KH_2PO_4(略称KDP)と重水素置換したKD_2PO_4(DKDP)について、6GPaに至る圧力下で単結晶X線構造解析を実施した。格子定数と酸素の原子座標からHあるいはDを除く各原子間距離と角度が圧力の関数として得られた。正方晶の格子定数a、cの両者に異常(折れ曲がり)が見られた圧力Pc(KDPで2.7GPa、DKDPで4.2GPa)を境に構造変化の様子に違いが得られた。1.oーPc領域圧力の増加とともに、(i)PO_4四面体同志を結ぶ水素結合の長さRoーoはほぼ直線的に減少する、(ii)PO_4自身は縮まない、(iii)PO_4は4回の回映軸のまわりに回転する。その結果、水素結合距離の減少の割合はa軸の縮みから予想される値にくらべて小さくなっている。2.Pc以上の領域(i)Roーoは一転して増加に転じる、(ii)PO_4は縮み始める、(iii)PO_4の回転は依然として続く。この場合、a軸の縮みは(ii)と(iii)に吸収されることになる。得られた結果中、最も興味のもたれるのはPcにおける水素結合ののびである。PcにおけるRoーo値はKDP、DKDPともに松下・松原によってH(D)がO……Oの間の中心に来ると計算された値にほとんど一致する。従来の水素結合の概念を越える新しい知見が得られた。なお、水素結合と両端のPO_4四面体の間には挙動に関し密接な相関のあることが明らかになった。最近、この型の結晶における強誘電惟の起源についてはPO_4双極子の秩序・無秩序転移との見方があり、今回の相関はこの問題について重要な貢献をすると思われる。水素を直接みる中性子回析実験や誘電率測定も考えている。ラマン分光については準備が整い、高圧下、1Kまでの低温領域での実験を開始する段階に来てる。

单晶体X射线结构分析在铁电KH_2PO_4（缩写为KDP）KD_2PO_4（DKDP）上进行，该KD_2PO_4（DKDP）被氘代替6 gpa的压力下，用铁电kh_2po_4（缩写为KDP）。从氧气的晶格常数和原子坐标中，每个原子间距离和角度（不包括H或D）作为压力的函数。当在四方晶体的晶格常数A和C中观察到压力PC（KDP的2.7GPA和4.2GPA的压力PC（2.7GPA和4.2GPA）时，结构变化差异。 1。随着O-PC区域的压力增加，（i）连接PO_4四面体同志的氢键的长度几乎线性降低，（ii）PO_4本身不会缩小，（iii）PO_4围绕四个重新轴旋转。结果，氢键距离的还原比例小于A轴收缩期望的值。 2。PC上方的区域（I）Roo将突然转动增加，（ii）PO_4将开始缩小，（iii）PO_4仍将继续旋转。在这种情况下，A轴的收缩将被（ii）和（iii）吸收。在获得的结果中，最有趣的是氢键在PC中的传播。当h（d）在KDP和DKDP之间，PC中的ROO值几乎与Matsushita和Matsubara计算的值匹配。已经获得了新知识，超出了氢键的常规概念。据揭示，两端的氢键与PO_4四面体之间存在密切的相关性。最近，这种类型晶体中铁电性的起源被视为PO_4偶极子的顺序和无序过渡，并且当前的相关性似乎对这个问题做出了重要的贡献。我们还考虑了直接查看氢和介电恒定测量的中子衍射实验。拉曼光谱已准备就绪，现在正在高压下启动实验，在低温下最高1K。