Single crystal growth and structure analysis of superionic conductor ${\beta}-Ag_3SI$

초이온도전체 ${\beta}-Ag_3SI$의 단결정 육성과 결정구조 해석

Single crystals of the superionic conductor ${\beta}-Ag_3SI$ were prepared by thermal treatmentr from the reactant mixture of AgI and $Ag_2S$. The growing single crystals were made to spherical shape of $200{mu}m$ in diameter. The detailed structures analyses revealed that $Ag^+$ in ${\beta}-Ag_3SI$ distribute on 12h site of 4-coordination inpreference to 3c site of 6-coordination. The effective one-particle potential (o.p.p.). of $Ag^+$ along [110] direction was evaluated from the probability density function(p.d.f.) Activation energy calculated from the o.p.p. curve has been found to be 0.012 eV for the diffusion of $Ag^+$ on (001) plane in the ${\beta}-Ag_3SI$ structure.

초이온도전체 ${\beta}-Ag_3SI$ 단결정을 AgI와 $AG_2S$의 혼합물을 반응시켜서 열처리하여 얻었다. 성장시킨 단결정은 직경 $200{mu}m$ 정도의 구상으로 성형시켰다. 실온에서 X-선 단결정 해석법을 이용하여 정밀한 결정구조 해석을 행했다. 이들 결정구조의 해석결과 ${\beta}-Ag_3SI$의 $Ag^+$는 6-배위의 3c자리보다 4-배위의 12h자리에 점유함이 밝혀졌다. $Ag^+$의 확률밀도분포(probabilty density function)로 부터 [110]방향에서 $Ag^+$의 one-particle potential(o.p.p.)을 계산하였다.${beta}-Ag_3SI$ 구조의(001)면에서 $Ag^+$가 확산에 필요한 활성화에너지는 0.012eV라는 것이 o.p.p.곡선에 의해 계산되었다.