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【24h】

Neutron powder diffraction with (SM)-S-nat: Crystal structures and magnetism of a binary samarium deuteride and a ternary samarium magnesium deuteride

机译：（SM）-S-nat的中子粉末衍射：二元氘化and和三元氘化镁镁的晶体结构和磁性

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Binary SmH3 (trigonal, a = 656.7(3), c = 680.1(3) pm, P (3) over bar c1, Z = 6), ternary SmMg2H7 (tetragonal, a = 626.47(6), c = 937.2(2) pm, P4(1)2(1)2, Z = 4) and the corresponding deuterides SmD3 (a=653.9(1)m, c=676.7(2)pm) and SmMg2D7 (a=624.10(1), c=934.81(2)pm) have been prepared by hydrogenation (deuteration) of elemental samarium and the Laves phase SmMg2, respectively, and investigated by X-ray and neutron powder diffraction and SQUID and vibration magnetometry. The problem of the enormous neutron absorption of the natural isotopic mixture (Sm-nat) is circumvented by carefully choosing the neutron wavelength (approximate to 50 pm) and the use of double-walled cylindrical sample holders and a high-intensity neutron diffractometer (D4c at ILL). SmD3 crystallises with a tysonite-type structure and has three independently ordered deuterium atom sites with trigonal-planar, trigonal-pyramidal and tetrahedral metal environments and Sm-D bond lengths in the range 220(1)258(1) pm (average: 235 pm). SmMg2D7 is a new deuteride that crystallises with an LaMg2D7-type structure. It displays four fully occupied deuterium sites having triangular and tetrahedral metal environments and Sm-D bond lengths in the range 227.6(5)-246.8(8) put (average: 239 pm). These are the first samarium-deuterium bond lengths to be reported. Both deuterides are paramagnetic down to 2 K (SmD3: mu(eff) = 0.63(1) mu(B), theta(p)approximate to-4 K; SmMg2D7: mu(eff) =0.57(2)mu(B), theta(p)approximate to-4 K). Their crystal structures and chemical and physical properties suggest mainly ionic bonding according to the limiting ionic formulae Sm3+(H-)(3) and Sm3+(Mg2+)(2)(H-)(7).
机译：二进制SmH3（三角形，a = 656.7（3），c = 680.1（3）pm，在条形c1上的P（3），Z = 6），三元SmMg2H7（三角形，a = 626.47（6），c = 937.2（2） ）pm，P4（1）2（1）2，Z = 4）和相应的氘代SmD3（a = 653.9（1）m，c = 676.7（2）pm）和SmMg2D7（a = 624.10（1），c分别通过元素sa和Laves相SmMg2的加氢（氘化）制得= 934.81（2）pm），并通过X射线和中子粉末衍射，SQUID和振动磁法研究。通过仔细选择中子波长（约50 pm）以及使用双壁圆柱样品架和高强度中子衍射仪（D4c），可以解决天然同位素混合物（Sm-nat）的巨大中子吸收问题。在ILL）。 SmD3结晶为钛铁矿型结构，具有三个独立排列的氘原子位点，具有三角平面，三角金字塔形和四面体金属环境，Sm-D键长范围为220（1）258（1）pm（平均：235）下午）。 SmMg2D7是一种新的氘化物，具有LaMg2D7型结构结晶。它显示了四个具有三角形和四面体金属环境且Sm-D键长在227.6（5）-246.8（8）范围内（平均：239 pm）的完全占据的氘位。这些是首次报道的the-氘键长度。两种氘核都是顺磁性的，直到2 K（SmD3：mu（eff）= 0.63（1）mu（B），theta（p）大约为-4 K; SmMg2D7：mu（eff）= 0.57（2）mu（B） ，θ（p）大约为4 K）。它们的晶体结构以及化学和物理性质表明，主要是根据极限离子式Sm3 +（H-）（3）和Sm3 +（Mg2 +）（2）（H-）（7）进行离子键合。

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