AsS melt under pressure; One substance, three liquids

AsS融体; 一つの物質,三つの液体

Brazhkin, V. V.*; 片山 芳則; Kondrin, M. V.*; 服部 高典   ; Lyapin, A. G.*; 齋藤 寛之

Brazhkin, V. V.*; Katayama, Yoshinori; Kondrin, M. V.*; Hattori, Takanori; Lyapin, A. G.*; Saito, Hiroyuki

高温高圧X線回折その場観察実験,電気抵抗測定、及び融体からの急冷実験が液体カルコゲナイドAsSに対して行われた。得られた結果は、圧縮された融体に3種類の構造があることを示している。一つ目はある程度粘性のある分子性液体、二つ目は粘性の高い非金属重合液体、三つ目は粘性の低い金属液体である。2つの構造変化は、1.6から2.2GPaと4.6から4.8GPaでおきる。急激な冷却によって、分子性液体と金属液体は通常の高圧相に結晶化するが、重合液体は急冷によって新種のAsSガラスになった。液体AsSの多段階相転移の一般的な様相を、結晶の相図との関係を含めて議論する。

An high-temperature high-pressure X-ray diffraction, resistivity measurements, and quenching from melt were performed on liquid chalcogenide AsS. The obtained data provide direct evidence for the existence three forms in the melt under compression: one is a moderate viscosity molecular liquid, the second one is a high-viscosity nonmetallic polymerized liquid and the third one is a low-viscosity metallic liquid. The two transformations occur at P 1.6-2.2 GPa and at P 4.6-4.8 GPa. Upon rapid cooling, molecular and metallic liquids crystallize to normal and high-pressure phases, respectively, while a polymerized liquid is easily quenched to a new AsS glass. General aspects of multiple phase transitions in liquid AsS, including relations to the phase diagram of the respective crystalline, are discussed.