A determination of the structure of liquid Ga₂Te₃using combined X-ray diffraction and neutron diffraction with isotopic substitution

Abstract

2001) A determination of the structure of liquid Ga 2 Te 3 using combined Xray diffraction and neutron diffraction with isotopic substitution, Molecular Physics, 99:10, 767-772,The partial structure factors of liquid Ga2Te3 have been determined using a combination of neutron diffraction with isotopic substitution (NDIS) and anomalous X-ray diffraction around the Te K edge. The inclusion of X-ray diffraction data significantly improves the statistical accuracy of the partial structure factors obtained compared with those obtained by the NDIS method alone. The results show that the liquid is hetero-coordinated in a way similar to that of typical two-component glasses or ionic liquids. There is no evidence, within the accuracy of this experiment, for substantial numbers of homopolar bonds as suggested by recent ab initio molecular dynamics simulations. The bond distances and coordination numbers show strong similarities to the tetrahedrally bonded defective zinc blende structure of the crystalline solid before melting.

La structure des systèmes désordonnés et sa mesure par diffraction

“…Dans ce cas encore, un avantage significatif n'est acquis que si le rapport des longueurs de diffusion X, fi (0) //2 (0), est assez différent (mais pas nécessairement plus extrême) que les rapports bai/ 62i parmi les 3 échantillons NDIS ; sinon il s'agit plutôt d'une confirmation de l'auto-cohérence entre les 3 diffractogrammes NDIS. Une étude récente a été menée sur le composé Ga2Te3 liquide pour laquelle et le NDIS et l'AXD ont été exploités [9]. La substitution isotopique sur Te a fourni 3 diffractogrammes N, et l'effet anomale près du seuil K de Te a fourni 2 diffractogrammes X. Les 3 facteurs de structure partiels ont été calculés de ces 5 diffractogrammes par SVD.…”

La diffraction des neutrons et des rayons X pour l'étude structurale des liquides et des verres

“…Une autre étude encore plus récente a été menée sur le composé Ga2Te3 liquide pour laquelle et le NDIS et l'AXD ont été exploités [9]. La substitution isotopique sur 2 diffractogrammes X. Les 3 facteurs de structure partiels ont été calculés de ces 5 diffractogrammes par une méthode de moindres carrés, le SVD = (overdetermined) Singular Value Decomposition [31].…”

“…La combinaison des techniques de diffraction des neutrons (avec ou sans substitution isotopique) et de diffraction des rayons X (avec ou sans diffusion anomale) peut donc permettre d'obtenir un meilleur contraste en longueurs de diffusion pour un système donné, mais exige une analyse de données plus soignée pour pouvoir bien tenir compte des erreurs systématiques qui sont différentes pour les 2 techniques [7]. Pour les atomes ayant des distributions électroniques quasi-sphériques, e. g. dans le cas d'un alliage liquide, la combinaison des techniques de NDIS et de diffraction des rayons X s'est déjà montrée très avantageuse pour la détermination des PSFs [8,9]. Dans le cas des verres ayant d'importantes liaisons covalentes, l'effective combinaison des 2 techniques peut être moins directe mais facilitée lorsqu'il s'agit des atomes de grand Z [10,11].…”

Determination of the cation distribution in Fe2Ni(PO4)2using isotopic substitution and powder neutron diffraction

“…ISND is well established in the study of the local environment of ions, through determination of the pair correlation function, in noncrystalline systems such as superionics (Elliott, 1998;Lee & Elliott, 1996), glasses (e.g. Arai et al, 1986;Zhao et al, 1998;Cormier et al, 2001), liquids such as selenides and tellurides (Buchanan et al, 2001;Hamilton et al, 2000), aqueous solutions (Enderby, 1980) and amorphous ceramics, using small-angle neutron scattering (Durr et al, 1997). Works presented by Balagurov et al (1994) and Trounov et al (1992) were, until recently, two very rare examples of the use of ISND in crystalline materials.…”