1H 핵자기공명을 이용한 (CH3)4NCdCl3 단결정의 수소 핵 동역학 연구 Investigation of Proton Dynamics in the Ferroelastic (CH3)4NCdCl3 Single Crystal by using 1H Nuclear Magnetic Resonance Measurements원문보기
(CH3)4NCdCl3 (TtraMethylammoium Cromium Chloride)는 세 개의 구조적인 상(phase)을 갖고 있다. phase I 은 hexagonal이며 phase II 와 III는 monoclinic이다. 각각의 상전이 온도는 118 K, 104 K 이며 118 K 이하의 온도에서부터 시료는 ferroelastic 구조를 나타낸다고 알려져 있다. 상온에서 (CH3)4NCdCl3의 X-ray diffraction을 수행하여 시료의 c축과 a축을 찾아냈으며 외부 ...
(CH3)4NCdCl3 (TtraMethylammoium Cromium Chloride)는 세 개의 구조적인 상(phase)을 갖고 있다. phase I 은 hexagonal이며 phase II 와 III는 monoclinic이다. 각각의 상전이 온도는 118 K, 104 K 이며 118 K 이하의 온도에서부터 시료는 ferroelastic 구조를 나타낸다고 알려져 있다. 상온에서 (CH3)4NCdCl3의 X-ray diffraction을 수행하여 시료의 c축과 a축을 찾아냈으며 외부 자기장 4.8 T, 공명주파수 206.43 MHz 에서 1H 핵자기공명측정을 하였다. NMR 스펙트럼, 스핀-격자 완화시간 T1과 회전계에서의 완화시간 T1ρ를 시료의 c축과 외부자기장이 평행일 때와 수직일 때 각각 두 가지 방향으로 온도 범위 300 K에서 65 K까지 측정하였다. T1과 T1ρ는 111 K 에서 동시에 급격한 감소를 보였고 이것은 phase I 에서 phase II 로 변하는 구조적상전이에 따른 것으로 해석된다. 100 K 이하로 온도가 내려감에 따라서 T1ρ는 계속 감소하고 T1은 계속 증가하였다. 90 K 과 100 K 사이에서 1/T1ρ 가 소폭 증가한 것을 알 수 있었으며 이것은 phase II 에서 phase III 로 상전이가 일어나기 때문인 것 같다. 110 K 이상의 온도에서 activation energy는 약 320 K ～ 360 K(2.7 ～ 3 kJ/mol) 이며 100 K 이하에서는 800 K(6.6kJ/mol)를 갖는 것으로 보아 110 K 이상에서는 tetramethylammonium 이온이 tumbling 운동을 하고 100 K 이하에서 메틸 그룹의 수소원자들이 회전운동 하는 것을 알 수 있다.
(CH3)4NCdCl3 (TtraMethylammoium Cromium Chloride)는 세 개의 구조적인 상(phase)을 갖고 있다. phase I 은 hexagonal이며 phase II 와 III는 monoclinic이다. 각각의 상전이 온도는 118 K, 104 K 이며 118 K 이하의 온도에서부터 시료는 ferroelastic 구조를 나타낸다고 알려져 있다. 상온에서 (CH3)4NCdCl3의 X-ray diffraction을 수행하여 시료의 c축과 a축을 찾아냈으며 외부 자기장 4.8 T, 공명주파수 206.43 MHz 에서 1H 핵자기공명측정을 하였다. NMR 스펙트럼, 스핀-격자 완화시간 T1과 회전계에서의 완화시간 T1ρ를 시료의 c축과 외부자기장이 평행일 때와 수직일 때 각각 두 가지 방향으로 온도 범위 300 K에서 65 K까지 측정하였다. T1과 T1ρ는 111 K 에서 동시에 급격한 감소를 보였고 이것은 phase I 에서 phase II 로 변하는 구조적상전이에 따른 것으로 해석된다. 100 K 이하로 온도가 내려감에 따라서 T1ρ는 계속 감소하고 T1은 계속 증가하였다. 90 K 과 100 K 사이에서 1/T1ρ 가 소폭 증가한 것을 알 수 있었으며 이것은 phase II 에서 phase III 로 상전이가 일어나기 때문인 것 같다. 110 K 이상의 온도에서 activation energy는 약 320 K ～ 360 K(2.7 ～ 3 kJ/mol) 이며 100 K 이하에서는 800 K(6.6kJ/mol)를 갖는 것으로 보아 110 K 이상에서는 tetramethylammonium 이온이 tumbling 운동을 하고 100 K 이하에서 메틸 그룹의 수소원자들이 회전운동 하는 것을 알 수 있다.
(CH3)4NCdCl3(TetraMethylammonium Cadmium Chloride) is reported to have three structural phases denoted as I, II, III which are a hexagonal, monoclinic, monoclinic, respectively, with the respective transition temperature of 118 K and 104 K. A ferroelastic domain structure appears below 118 K. The re...
(CH3)4NCdCl3(TetraMethylammonium Cadmium Chloride) is reported to have three structural phases denoted as I, II, III which are a hexagonal, monoclinic, monoclinic, respectively, with the respective transition temperature of 118 K and 104 K. A ferroelastic domain structure appears below 118 K. The results of X-ray diffraction measurements of the (CH3)4NCdCl3(TMCC) at room temperature showed two directions which were the c- and a-axes. The 1H NMR measurements were performed at magnetic field of 4.8 T and resonance frequency of 206.43 MHz. 1H NMR spectrum, spin-lattice relaxation time T1 and rotating frame relaxation time T1ρ of 1H NMR were measured for parallel and perpendicular directions to the c-axis from 300 K down to 65 K. The values of T1 and T1ρ show an abrupt decrease at 111 K, which is due to the structural phase transition from phase I to phase II. As the temperature decrease below 100 K, T1ρ continuously decreases while T1 increases. 1/T1ρ shows a small increase between 90 K and 100 K. This might be caused by the phase transition from phase II to phase III. The temperature dependence of 1H NMR T1 and T1ρ shows an activated behavior with an activation energy of ～ 800(6.6 kJ/mol) below 100 K and 320 ～ 360 K(2.7～3 kJ/mol) above 110 K. These energies correspond to those of rotational motion of hydrogen atoms in the methyl group below 100 K and tumbling motion of (tetra methylammonium ion) above 110 K.
(CH3)4NCdCl3(TetraMethylammonium Cadmium Chloride) is reported to have three structural phases denoted as I, II, III which are a hexagonal, monoclinic, monoclinic, respectively, with the respective transition temperature of 118 K and 104 K. A ferroelastic domain structure appears below 118 K. The results of X-ray diffraction measurements of the (CH3)4NCdCl3(TMCC) at room temperature showed two directions which were the c- and a-axes. The 1H NMR measurements were performed at magnetic field of 4.8 T and resonance frequency of 206.43 MHz. 1H NMR spectrum, spin-lattice relaxation time T1 and rotating frame relaxation time T1ρ of 1H NMR were measured for parallel and perpendicular directions to the c-axis from 300 K down to 65 K. The values of T1 and T1ρ show an abrupt decrease at 111 K, which is due to the structural phase transition from phase I to phase II. As the temperature decrease below 100 K, T1ρ continuously decreases while T1 increases. 1/T1ρ shows a small increase between 90 K and 100 K. This might be caused by the phase transition from phase II to phase III. The temperature dependence of 1H NMR T1 and T1ρ shows an activated behavior with an activation energy of ～ 800(6.6 kJ/mol) below 100 K and 320 ～ 360 K(2.7～3 kJ/mol) above 110 K. These energies correspond to those of rotational motion of hydrogen atoms in the methyl group below 100 K and tumbling motion of (tetra methylammonium ion) above 110 K.
주제어
#NMR TMCC (CH3)4NCdCl3 Nuclear magnetic resonance T1 T1ρ
학위논문 정보
저자
심정석
학위수여기관
건국대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
물리학과 고체물리
지도교수
이무희
발행연도
2013
총페이지
vii, 85p.
키워드
NMR TMCC (CH3)4NCdCl3 Nuclear magnetic resonance T1 T1ρ
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