LaDの圧力誘起相分離に伴う新規水素化物の形成

Formation of new hydride as product on pressure induced phase separation of LaD

町田 晃彦; 本田 充紀*; 服部 高典   ; 佐野 亜沙美   ; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 小松 一生*; 有馬 寛*; 大下 英敏*; 大友 季哉*; Kim, D. Y.*

Machida, Akihiko; Honda, Mitsunori*; Hattori, Takanori; Sano, Asami; Watanuki, Tetsu; Katayama, Yoshinori; Aoki, Katsutoshi; Komatsu, Kazuki*; Arima, Hiroshi*; Oshita, Hidetoshi*; Otomo, Toshiya*; Kim, D. Y.*

希土類金属水素化物ではH/M=2, 3の化学量論比組成が存在する。2水素化物は金属格子がfcc構造でその四面体(T)サイトを水素が占有している。八面体(O)サイトも水素が占有すると3水素化物となる。これまでにLaHが高圧下、約11GPaで水素の高濃度相と低濃度相へ相分離することを放射光X線回折によって示した。低濃度相はfcc金属格子を持つことがわかったが水素占有サイトや占有率は未決定であった。そこでParis-Edinburgh高圧プレスをJ-PARC物質・生命科学実験施設のBL21に設置された大強度全散乱装置NOVAへ導入し、LaDの高圧下中性子回折実験を実施した。11GPa以上で低濃度相に由来する回折線を観測したが、X線回折パターンと比較すると幾つかの回折線が観測されないことが明らかになった。これはLaとDの中性子散乱長が近い値を持つため、NaCl型、すなわちfcc金属格子のOサイトをDが占有している1重水素化物が形成されたことを示している。希土類金属では1水素化物は通常形成されないため、圧力誘起相分離の生成物として新規水素化物が形成されたことになる。

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