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I的非共度结构,文献学习

已有 3437 次阅读 2015-2-7 21:00 |个人分类:我的学习笔记|系统分类:论文交流|关键词:学者| 高压, 非共度, 调制波, 卤素单质的分子解离

好奇I的非共度结构为啥发在了Nature?!认真读了下,果然收获不小。小结下这个文章的内容,这里的序号对应文章的段落。

  1. 固体I2分解过程,由第一相变成第二相,是否存在过度相有争议。本文通过静高压实验(貌似前人都不是用这个方法做的)接出存在过度相,是个非共度结构,modulated structure。

  2. I的高压相变,以及目前存在的一个争议:由第一相变成第二相(即分子分解过程)是否存在过度相

  3. XRD的峰的描述,提出观察到了第一相和第二相的中间相的存在。

  4. 讲Fig.1。中间相的XRD的峰。main reflection ,satellite reflection.存在unindexed satellite reflection,提出first-order modulation.描述了这个调制结构(basic f.c.o. cell):modulation wave propagates扩大 along the a axis.用superspace-group representation表示这个结构:Fmm2(a00)0s0(ref.17)。原子占位。傅立叶振幅B1y(正弦波形式).调制波波矢K=1/波长=(0.257,0 ,0)。

  5. 这个调制结构也可以用basic f.c.t. cell来描述,但这里还是用f.c.o.描述,因为f.c.t. 对应的Rwp(reliability factor)比f.c.t.对应个的要大。

  6. 讲Fig.2。对比了第一相,中间相,第二相的结构。主要突出这个非共度的中间相。

    调制波沿a轴方向,波长不是晶格常数a的multiple整数倍。由此得出非共度!

    正式由于调制和非共度,原子的位置坐标y沿b轴变化,即振幅。在小范围内,原子间距离教近,也就是说原子一堆一堆的(这就是短程周期性?),没有长程周期性。

    随压力变大,调制波的波矢变小。

  7. 这个结构实际上就是f.c.o.的4倍的超晶胞。

  8. 讲Fig.3。横坐标是原子坐标的变化,纵坐标是原子间距离的变化。(ref.16)

    讲Fig.3。三个相的原子间的最近距离对比。这个图不错。可以明天看出非共度结构的图是连续的,而共度结构的是分立的。值得借鉴!

    结论,就是存在中间相。

  9. 作者解释,这个中间相的存在是由于:I分子分解后,这些I原子并没有立刻形成一个共度结构,而是形成一个个小区域,小区域里原子的位置是变化的(简单理解为波的一个周期)。这就导致了调制波。

  10. 结论。分子分解伴随这非共度结构的出现,有过理论研究。(ref. 9,18)

    一些元素的高压相出现过非共度结构。e.g.:Ba的第四相。self-hosting 类型。(ref.19)

    但I显然不属于host-guest类型,而是incommensurately modulated structure。与U的阿发相类似(ref.4)

 

 

这个工作非常好,就是讨论了I的这种调制波的非共度结构。这是我第4次读了,感觉这次学会了不少。以前 一直蒙,不知道到底怎么来描述非共度。今天向马老师请教了下,又认真了看了两遍这个文献,感觉有个思路了:体系相变到了非共度结构,我要找到这个调制波(波矢是无理数,I的是0.257),由于非共度结构没有长程周期性,不好描述,我需要找到一个共度结构(波矢是无理数,I的是0.25)来描述。

 

思路有了,我的疑问(该思考的问题):

  1. superspace-group representation,这是一种非共度结构的描述方式?就类似与晶体的230空间群?

  2. 波矢怎么确定?就是用肉眼把波画出来,找到一个周期,读出波长,取倒数?这样的话,岂不是有很大误差!

  3. 找到一个unit cell。就像I里的f.c.o.



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