In situ experimental evidence for a nonmonotonous structural evolution with composition in the molten LiF-ZrF system

溶融LiF-Zr系における組成変化に伴う非単調型構造変化のその場実験観察

Pauvert, O.*; Zanghi, D.*; Salanne, M.*; Simon, C.*; Rakhamatullin, A.*; 松浦 治明*; 岡本 芳浩  ; Vivet, F.*; Bessada, C.*

Pauvert, O.*; Zanghi, D.*; Salanne, M.*; Simon, C.*; Rakhamatullin, A.*; Matsuura, Haruaki*; Okamoto, Yoshihiro; Vivet, F.*; Bessada, C.*

50モル%ZrFまでの組成の溶融LiF-ZrF系の構造を核磁気共鳴分析(NMR)法、広域X線吸収微細構造分析(EXAFS)法、及び分子動力学(MD)計算の組合せによって調べた。Zr高温NMR分析の結果から、Zrイオンの周りの配位数はすべて7であることがわかった。MD計算の結果は、EXAFSの結果とよく一致し、融体中に[ZrF], [ZrF], and [ZrF]のような錯イオン種があることが判明した。

The structure of the molten LiF-ZrF system up to 50 mol% ZrF was investigated by combining high-temperature nuclear magnetic resonance (NMR) and extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) experiments with molecular dynamics (MD) calculations. Zr high-temperature NMR experiments give an average coordination of 7 for the zirconium ion on all domains of composition. MD simulations, in agreement with EXAFS experiments at the K-edge of Zr, provide evidence for the coexistence of three different Zr-based complexes, [ZrF], [ZrF], and [ZrF], in the melt.