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Structural and valence changes of europium hydride induced by application of high-pressure H$$_{2}$$

高圧水素によって誘起されたユーロピウム金属の構造及び価数転移

松岡 岳洋*; 藤久 裕司*; 平尾 直久*; 大石 泰生*; 三井 隆也; 増田 亮; 瀬戸 誠*; 依田 芳卓*; 清水 克哉*; 町田 晃彦; 青木 勝敏

Matsuoka, Takahiro*; Fujihisa, Hiroshi*; Hirao, Naohisa*; Oishi, Yasuo*; Mitsui, Takaya; Masuda, Ryo; Seto, Makoto*; Yoda, Yoshitaka*; Shimizu, Katsuya*; Machida, Akihiko; Aoki, Katsutoshi

1万気圧を超える高い水素圧力に晒されたユーロピウム水素化物の結晶構造と原子の価数状態を観測し、それらの変化を捉えることに成功した。その結果、従来知られている2水素化物よりも水素濃度が高く、ユーロピウムの価数が+3価で、面心立方金属格子を持つ結晶構造相が出現すること、すなわちユーロピウム水素化物も従来の水素化物の構造則に従うことが確認された。これによって、すべての希土類金属水素化物に共通する、水素濃度によってとりうる結晶構造の一般則が確立された。

Europium-hydride EuH$$_{x}$$ exposed to high-pressure H$$_{2}$$ conditions has been found to exhibit structural and valence changes, $$Pnma$$ ($$x$$=2, divalent) $$rightarrow$$ $$P$$63/$$mmc$$ ($$x$$=2, 7.2-8.7 GPa) $$rightarrow$$ $$I$$4/$$m$$ ($$x$$$$>$$2, 8.7-9.7 GPa) $$rightarrow$$ $$I$$4/$$mmm$$ ($$x$$$$>$$2, 9.7 GPa-, trivalent). Having trivalent character and distorted cubic fcc structure, the $$I$$4/$$mmm$$ structure is the $$beta$$-phase which has been commonly observed for other rare-earth metal hydrides. Our study clearly demonstrates that EuH$$_{x}$$ is no longer an "irregular" member of the rare earth metal hydrides.

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パーセンタイル:27.01

分野:Physics, Multidisciplinary

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