高水素圧力の印加が誘起するEuHの結晶構造と価数の変化

Structural and valence changes of europium hydride induced by application of high-pressure H

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

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

3価の希土類金属の2水素化物は相(fcc構造)、3水素化物は相もしくは相(hcp構造)を形成する。圧力下ではhcpfcc構造相転移が起こることが知られている。一方、ユウロピウム(Eu)は 常圧で2価であることを反映して、斜方晶の2水素化物(EuH, Pnma)を形成するが、高温水素環境下においても相,相は形成されず、希土類金属水素化物の中では例外と考えられてきた。われわれは前回、EuHをH媒体中で加圧したときに出現するEuHのEu価数を明らかにする目的で、高圧下メスバウアー分光測定を行い2価から3価への価数転移を観測したので報告する。

Europium-hydride EuH exposed to high-pressure H conditions has been studied by X-ray diffraction and Mssbauer spectroscopy measurements up to 50 GPa using synchrotron radiation. We report new structural and valence transitions, Pnma(x=2, divalent) P63/mmc(x=2, 7.2-8.7GPa) I4/m(x2, 8.7-9.7 GPa) I4/mmm(x2, 9.7 GPa, trivalent). The phase of I4/mmm having trivalent character is a small distortion from cubic fcc structure which has been commonly observed for -phase of all other trivalent rare-earth metal hydrides. Our study clearly demonstrates the first observation of -phase of EuH and suggest that the material is no longer an irregular member of the rare earth metal hydrides RH systems.