高圧下におけるCs2Au2Br6の電子密度分布
Inquiry number
SOL-0000001325
Beamline
BL10XU (High Pressure Research)
Scientific keywords
| A. Sample category | inorganic material |
|---|---|
| B. Sample category (detail) | superconductor, ferroelectric material, crystal |
| C. Technique | X-ray diffraction |
| D. Technique (detail) | powder diffraction |
| E. Particular condition | high pressure (DAC) |
| F. Photon energy | X-ray (4-40 keV) |
| G. Target information | chemical bonding, charge density |
Industrial keywords
| level 1---Application area | storage device, others |
|---|---|
| level 2---Target | |
| level 3---Target (detail) | |
| level 4---Obtainable information | electronic state, valence |
| level 5---Technique | diffraction |
Classification
M10.20 powder diffraction
Body text
本事例ではCs2Au2Br6について高圧X線回折実験を行い、Au原子に関する価数混合状態の変化を観測することができました。DACを用いた高圧X線回折実験でも、ダイヤモンド窓からの制約を受けるものの、試料径等に注意を払って慎重な粉末X線回折測定を行い正確なデータ補正を行うことによって、MEM/Rietveld法を利用した電子密度の解析が可能となります。図に示すのように、Cs2Au2Br6結晶の電子密度分布の変化に連動したBr原子座標の変化等、物性発現との対応が明らかになりました(M. Sakata et al., Journal of Physics and Chemistry of Solids, 65(2004)1973)。
図 MEMによるCs2Au2Br6斜方晶結晶の(002)面内、電子密度分布の圧力変化
[ M. Sakata, T. Itsubo, E. Nishibori, Y. Moritomo, N. Kojima, Y. Ohishi and M. Takata, Journal of Physics and Chemistry of Solids 65, 1973-1976 (2004), Fig. 6,
©2004 Pergamon Press, Elsevier Science Publishers ]
Source of the figure
Original paper/Journal article
Journal title
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 65(2004)1973
Figure No.
6
Technique
ダイヤモンドアンヴィルセル（DAC）は、10-3mm以下の試料を金属ガスケットと共にダイヤモンドで挟み込んで強く押し込むことによって高圧発生させる装置です。ダイヤモンドがX線(15keV以上）に対してほぼ透明なため、試料に対して超高圧下でのX線回折測定が可能です。しかし、発生圧力を高くすればするほど試料体積が微小になるため、高輝度のX線源の使用が不可欠となります。BL10XUでは高輝度の放射光X線をさらに集光した結果、超高圧条件や軽元素、さらに温度環境を変化させてのX線回折実験が可能になりました。また、高精度の強度解析が可能となり、高圧下に置かれた試料の精密な結晶構造解析が行われるようになりました。
図 ダイヤモンドアンヴィルセルの構造と各種DACの写真
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Presentation material for Beamline Report
Required time for experimental setup
2 hour(s)
Instruments
| Instrument | Purpose | Performance |
|---|---|---|
| DAC-X線回折装置 | 高圧下でのX線回折測定 | 高圧下での精密X線回折 |
References
Related experimental techniques
粉末X線回折、単結晶X線回折、中性子回折
Questionnaire
The measurement was possible only in SPring-8. Impossible or very difficult in other facilities.
This solution is an application of a main instrument of the beamline.
Ease of measurement
Middle
Ease of analysis
With a great skill
How many shifts were needed for taking whole data in the figure?
Two-three shifts