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高圧力下で形成される岩塩構造ランタン1水素化物; 放射光X線と中性子の利用による新しい希土類金属水素化物の発見

Formation of NaCl-type lanthanum monohydride under high pressure; Discovery of novel rare-earth metal hydride using synchrotron radiation X-ray and neutron

町田 晃彦; 本田 充紀*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 大下 英敏*; 池田 一貴*; 大友 季哉*

Machida, Akihiko; Honda, Mitsunori*; Hattori, Takanori; Sano, Asami; Watanuki, Tetsu; Katayama, Yoshinori; Aoki, Katsutoshi; Oshita, Hidetoshi*; Ikeda, Kazutaka*; Otomo, Toshiya*

高圧下における放射光及び中性子利用実験により、NaCl型構造の一重水素化物LaDが形成されることを初めて観測した。これまでにランタン2水素化物LaH$$_{2}$$が約11GPaの高圧力下で高水素濃度相と低水素濃度相へ相分離することを放射光X線回折によって示した。今回実施したLaD$$_2$$の高圧下中性子回折実験から、相分離で生成した低水素濃度相がNaCl型構造LaDであることを確認した。このNaCl型構造のLaDの形成は希土類金属水素間物では初めてのことであり、水素-金属間相互作用の水素占有サイト依存性の研究の足がかりとなる。

Recently, we have revealed formation of NaCl-type LaD using synchrotron radiation X-ray diffraction and neutron diffraction measurements under high pressure. Previously, we have found that LaH$$_2$$ decomposes into two phases,which have different hydrogen compositions, the H-poor and H-rich phases, at 11 GPa at room temperature by synchrotron radiation X-ray diffraction. Recent neutron diffraction measurements on LaD$$_2$$ confirmed the formation of a NaCl-type LaD as the D-poor phase. This is the first observation of a formation of the rare-earth metal monodeuteride. Present result indicates that that rare-earth metal can form a series of stoichiometric hydrides,such as mono-, di-, and trihydride with the fcc metal lattice.

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