Chemistry 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Chemistry
标  题: 固态碘高压分子分解时的结构调制
发信站: 哈工大紫丁香 (Sun Jun 29 10:15:39 2003)

Nature 423, 971 - 974 (26 June 2003); doi:10.1038/nature01724



Modulated structure of solid iodine during its molecular dissociation under
high pressure

TAKEMURA KENICHI*, SATO KYOKO*?, FUJIHISA HIROSHI? & ONODA MITSUKO*

* Advanced Materials Laboratory, National Institute for Materials Science
(NIMS), Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan
? Japan Society for the Promotion of Science (JSPS), Chiyoda, Tokyo
102-0083, Japan
? Institute for Materials and Chemical Process, National Institute of
Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba, Ibaraki
305-8565, Japan


Correspondence and requests for materials should be addressed to T.K.
(takemura.kenichi@nims.go.jp).




The application of pressure to solid iodine forces the molecules in the
crystal to approach each other until intermolecular distances become
comparable to the bond length of iodine; at this point, the molecules lose
their identity and are essentially dissociated. According to
room-temperature X-ray diffraction studies, this process involves direct
dissociation of iodine molecules at about 21 GPa, whereas spectroscopic
observations have identified intermediate molecular phases at pressures
ranging from 15 to 30 GPa. Here we present quasi-hydrostatic powder X-ray
diffraction measurements that clearly reveal an intermediate phase during
the pressure-induced dissociation of solid iodine. We find that, similar to
the behaviour seen in uranium, the structure of this intermediate phase is
incommensurately modulated, with the nearest interatomic distances
continuously distributed over the range 2.86–3.11 ?. The shortest of these
interatomic distances falls between the bond length of iodine in the
molecular crystal (2.75 ?) and the nearest interatomic distance in the
fully dissociated monatomic crystal (2.89 ?), implying that the
intermediate phase is a transient state during molecular dissociation. We
expect that further measurements at different temperatures will help to
elucidate the origin and stability of the incommensurate structure, which
might lead to a better understanding of the molecular-level mechanism of
the pressure-induced dissociation seen here and in the molecular crystals
of hydrogen, oxygen and nitrogen.

--
╔═══════════════════╗
║★★★★★友谊第一  比赛第二★★★★★║
╚═══════════════════╝

※ 来源:．哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn [FROM: 202.118.229.86]