Observation of pressure-induced phase transition of -AlOOH by using single-crystal synchrotron X-ray diffraction method

単結晶X線構造解析による-AlOOHの圧力誘起相転移の観察

栗林 貴弘*; 佐野 亜沙美   ; 長瀬 敏郎*

Kuribayashi, Takahiro*; Sano, Asami; Nagase, Toshiro*

-AlOOHにおける圧力誘起相転移が6.1-8.2GPaで起きることが単結晶X線実験により確認された。相転移は可逆で高圧相は回収不能である。8.2GPaにおけるX線の強度の解析では0kl反射においてk+lが奇数の回折線が観測されず、高圧相の空間群は消滅則から or 2に絞られ、構造解析からのモデルが最もよく観測データをフィットすることが確認された。8.2GPaにおける高圧相の水素結合を含む酸素-酸素間距離は2.439(6)と求められ過去の理論計算により対称化が起きるとされている酸素間距離2.366よりも短い。今回観測された高圧相の水素結合は対称化しておらず、ディスオーダーしているものと考えられる。

Pressure-induced phase transition of -AlOOH was confirmed between 6.1 and 8.2 GPa by using a single-crystal synchrotron X-ray diffraction method. The phase transition is reversible and unquenchable. The space group of the post-transition phase should be or 2 to satisfy the systematic absence rule. Crystal structure refinements of the post-transition phase conducted for the three models (, 2, and 2) indicate that the space group of the post-transition phase is . The O-O distance of hydrogen bond in the post-transition phase at 8.2 GPa is 2.439(6) and is significantly longer than the predicted distance (2.366 ) of the hydrogen bond symmetrization in -AlOOH. The H distribution in the post-transition phase would display a fully disordered hydrogen bond pattern.