Diffuse neutron-scattering studies of ice Ih under high pressures

ISSN： 1208-6045

Source： Canadian Journal of Physics, Vol.81, Iss.1-2, 2003-01, pp. : 409-413

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Abstract

A series of neutron-diffraction measurements for the single-crystal ice Ih (D₂O) at different temperatures and pressure were carried out on PRISMA spectrometer using a He pressuriser at ISIS (U.K.). The measurements show no change in the diffraction pattern under the Bragg diffraction peaks for pressures up to 2.5 kbar at 130 K. When the pressure increases to 3.1 kbar at 120 K, the structure of ice Ih starts to deform, firstly the d-spacing of the (110) Bragg reflection increases from 2.243 to 2.256 Å (instead of decreasing under the high pressure), indicating the He atoms penetrate into the ice lattice and occupy the interstitial positions. At higher temperature, ~180 K (3.1 kbar) the structure of ice Ih completely transforms to an ice II structure with occluded He atoms. PACS No.: 64.60-iNous avons effectué des mesures de diffraction de neutrons sur un cristal simple de glace Ih (D₂O) à différentes températures et pressions en utilisant le spectromètre PRISMA à pressurage à l'hélium de ISIS (U.K.). Les mesures ne montrent aucun changement dans le patron de diffraction sous les pics de diffraction de Bragg pour des pressions jusqu'à 2,5 kbar à 130 K. Lorsque la pression augmente jusqu'à 3,1 kbar à 120 K, la structure de la glace Ih commence à se déformer, commençant avec l'augmentation de 2,243 Å à 2,256 Å de l'espacement d de la réflexion de Bragg (110) (au lieu de diminuer sous la haute pression), indiquant que les atomes de He pénètrent dans la glace et occupent les positions interstitielles. À plus haute température, ~180 K (3,1 kbar), la structure de la glace Ih se transforme complètement en structure de glace II avec occlusion des atomes de He. [Traduit par la Rédaction]