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Determination of deuterium location in Ba$$_{3}$$Ca$$_{1.18}$$Nb$$_{1.82}$$O$$_{8.73}$$

Ba$$_{3}$$Ca$$_{1.18}$$Nb$$_{1.82}$$O$$_{8.73}$$中の重水素位置の決定

下山 智隆*; 東條 壮男*; 川路 均*; 阿竹 徹*; 井川 直樹 ; 石井 慶信*

Shimoyama, Tomotaka*; Tojo, Takeo*; Kawaji, Hitoshi*; Atake, Toru*; Igawa, Naoki; Ishii, Yoshinobu*

Ba$$_{3}$$Ca$$_{1.18}$$Nb$$_{1.82}$$O$$_{8.73}$$中のプロトン位置を明らかにするため300Kにおいて中性子回折実験を行った。得られた回折データをリートベルト法及び最大エントロピー法によって解析した結果、本試料は空間群が${it Fm}$-3${it m}$である立方晶構造であり、酸化物イオンは24${it e}$サイトに重水素は96${it j}$サイトに位置することがわかった。その距離は0.072nmであり、一般的なOD間距離に比べて短くなっている。これは結晶中へのプロトンの導入によって結晶の配列に一部歪みが生じ、重水素はCa/Nbサイト方向へ、酸素は重水素とは逆方向へ少しシフトしているためと考えられる。

The neutron diffraction study was carried out to determine the location of proton conducting mixed perovskite-type oxide Ba$$_{3}$$Ca$$_{1.18}$$Nb$$_{1.82}$$O$$_{8.73}$$ at 300K. The obtained data have been analyzed by the Rietveld method and the maximum entropy method. The crystal structure of the sample is refined on the basis of the cubic structure with the space group ${it Fm}$-3${it m}$. We found that oxide ion locates at 24${it e}$ site and deuterium 96${it j}$ site, respectively. The distance between oxide ion and deuterium sites is about 0.72${AA}$, which is shorter than the normal distance of OD group. The oxygen in OD group is shifted from 24${it e}$ site slightly toward the opposite side of deuterium and the deuterium is shifted to the Ca/Nb mixed site.

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パーセンタイル:55.03

分野:Chemistry, Physical

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