Logotyp: till Uppsala universitets webbplats

uu.sePublikationer från Uppsala universitet
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Pressure-induced amorphization of noble gas clathrate hydrates
Stockholm Univ, Dept Mat & Environm Chem, SE-10691 Stockholm, Sweden..
Uppsala universitet, Teknisk-naturvetenskapliga vetenskapsområdet, Kemiska sektionen, Institutionen för kemi - Ångström, Strukturkemi.ORCID-id: 0000-0002-0323-0210
Umeå Univ, Dept Phys, SE-90187 Umeå, Sweden..
Oak Ridge Natl Lab, Chem & Engn Mat Div, Oak Ridge, TN 37831 USA..
Visa övriga samt affilieringar
2021 (Engelska)Ingår i: Physical Review B, ISSN 2469-9950, E-ISSN 2469-9969, Vol. 103, nr 6, artikel-id 064205Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

The high-pressure structural behavior of the noble gas (Ng) clathrate hydrates Ar center dot 6.5 H2O and Xe center dot 7.2 H2O featuring cubic structures II and I, respectively, was investigated by neutron powder diffraction (using the deuterated analogues) at 95 K. Both hydrates undergo pressure-induced amorphization (PIA), indicated by the disappearance of Bragg diffraction peaks, but at rather different pressures, at 1.4 and above 4.0 GPa, respectively. Amorphous Ar hydrate can be recovered to ambient pressure when annealed at >1.5 GPa and 170 K and is thermally stable up to 120 K. In contrast, it was impossible to retain amorphous Xe hydrate at pressures below 3 GPa. Molecular dynamics (MD) simulations were used to obtain general insight into PIA of Ng hydrates, from Ne to Xe. Without a guest species, both cubic clathrate structures amorphize at 1.2 GPa, which is very similar to hexagonal ice. Filling of large-sized H cages does not provide stability toward amorphization for structure II, whereas filled small-sized dodecahedral D cages shift PIA successively to higher pressures with increasing size of the Ng guest. For structure I, filling of both kinds of cages, large-sized T and small-sized D, acts to stabilize in a cooperative fashion. Xe hydrate represents a special case. In MD, disordering of the guest hydration structure is already seen at around 2.5 GPa. However, the different coordination numbers of the two types of guests in the crystalline cage structure are preserved, and the state is shown to produce a Bragg diffraction pattern. The experimentally observed diffraction up to 4 GPa is attributed to this semicrystalline state.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
AMER PHYSICAL SOC American Physical Society, 2021. Vol. 103, nr 6, artikel-id 064205
Nationell ämneskategori
Den kondenserade materiens fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:uu:diva-439842DOI: 10.1103/PhysRevB.103.064205ISI: 000619132400002OAI: oai:DiVA.org:uu-439842DiVA, id: diva2:1543382
Forskningsfinansiär
Stiftelsen för strategisk forskning (SSF)Vetenskapsrådet, 2019-05366eSSENCE - An eScience CollaborationStiftelsen för internationalisering av högre utbildning och forskning (STINT)Tillgänglig från: 2021-04-12 Skapad: 2021-04-12 Senast uppdaterad: 2024-01-15Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(1829 kB)359 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 1829 kBChecksumma SHA-512
db19ab87638c055fedd35c773508cb4068a836cac1d6fd48599fb36597fb862e0a1bc716822e38a3a776400ec6cbd4b5570838b5f41ebde7457ef6e73e5bf1c1
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltext

Person

Mace, Amber

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Mace, Amber
Av organisationen
Strukturkemi
I samma tidskrift
Physical Review B
Den kondenserade materiens fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 361 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 181 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf