논문 상세보기
pp.351-356
수소원자를 포함한 강유전체 Li(NH4)SO4의 중수소 치환형인 Li(ND4)SO4 단결정에 대해 X-선과 중성자 회절법으로 결정구조를 연구하였다. 이 결정은 상온에서 사방정계이고 공간군은 P21nb이다. 격자상수는 a=5.2773(5) a, b=9.1244(23) a, c=8.7719(11) a이며 Z=4이다. 한국원자력연구원의 연구용 원자로인 하나로에 설치된 중성자 4축 단결정 회절장치로 중성자데이터를 수집하였으며, X-선 회절데이터는 일본 동북대학교 물리학과에서 측정하였다. X-선 회절법으로 수집한 1450개의 독립 회절반점에 대하여 최소자승법으로 정밀화하여 최종 신뢰도값 R=0.070을 얻었으며, 중성자 회절법으로는 745개의 회절반점에 대하여 R=0.049을 얻었다. X-선 회절데이터 분석 결과 결정구조 내의 수소원자 중 1개의 위치만을 얻었으나, 중성자 회절법으로는 NH4 사면체의 수소/중수소원자의 위치는 물론 H를 치환해서 들어간 D의 점유율을 정련하여 측정시료의 평균화학식이 LiND3.05H0.95SO4임을 밝혔다.
The crystal structure of Li(ND4)SO4 was analyzed by X-ray and neutron diffraction methods. The crystal is a deuterated Li(NH4)SO4 and one of the ferroelectric materials with hydrogen atoms. The crystal is orthorhombic at room temperature, P21nb, with lattice parameters of a=5.2773(5) a, b=9.1244(23) a, c=8.7719(11) a and Z=4. Neutron intensity data were collected on the Four-Circle diffractometer (FCD) at HANARO in Korea Atomic Energy Research Institute and X-ray date were given by Prof. Y. Noda of Tohoku University Japan. The structure was refined by full-matrix least-square to final R value of 0.070 for 1450 observed reflections by X-ray diffraction and to final R=0.049 for 745 observed reflections by neutron diffraction. With X-ray data we obtained only one hydrogen atomic position. However, not only all atomic positions of four hydrogen atoms at NH4 but also the occupation factors of D and H were refined with neutron data. From this results we obtained the average chemical structure of this sample, LiND3.05H0.95SO4.
