Crystal structures of ReO under hydrostatic pressure; A Combined neutron, X-ray, Raman, and first-principles calculation study

静水圧下におけるReOの結晶構造; 中性子、X線、ラマン、第一原理計算を組み合わせた研究

Efthimiopoulos, I.*; Klotz, S.*; Kunc, K.*; Baptiste, B.*; Chauvigne, P.*; 服部 高典   

Efthimiopoulos, I.*; Klotz, S.*; Kunc, K.*; Baptiste, B.*; Chauvigne, P.*; Hattori, Takanori

X線回折、中性子回折、ラマン散乱、第一原理計算を用いて、ReOの高圧力下での挙動を15GPaまで包括的に調べた。常圧=3構造は0.7GPaで空間群=3の立方晶相に連続的に相転移し、その後少なくとも15GPaまで安定であることがわかった。過去この圧力領域で報告されていた単斜晶構造や菱面体晶=3構造への転移は、試料に高輝度放射光X線を照射したことによる試料の劣化によるものであり、人工的なものであることが分かった。また今回、=3相の構造の圧力依存性と正確な状態方程式および天然試料と同位体濃縮O試料のラマン散乱データを示した。このデータから、リジッドなReO八面体が圧力とともに回転することによって、相転移および高密度化が起こることが分かった。

We present a comprehensive study of the high pressure behaviour of ReO using X-ray and neutron diffraction, Raman scattering and first-principles calculations to 15 GPa. We show that the ambient pressure structure converts at 0.7 GPa in a continuous phase transition directly to a cubic phase with space group and rhombohedral structures in this pressure range are an artifact due to an alteration of the sample by high-flux synchrotron X-ray radiation. The structural pressure dependence of the O samples are presented. The data shed light onto the unusual transition and densification mechanism due to progressive tilting of essentially rigid ReO octahedra.