Abstract
Neutron inelastic scattering studies on polycrystalline hydrates, NaBr-2$H_2O$ and BaCl$_2$-2$H_2O$ have been performed to observe librational modes. Assuming all observed peaks are from the $H_2O$ librational origin, the weighted frequency distribution functions are obtained by eliminating the contributions from the higher order processes. All of theoretical frequencies obtained using FG matrix method are dus to highly mixed modes, and therefore the modes identified as significant $H_2O$ librationat modes from their large potential energy distributions are assigned to the observed peaks. The H-bond interactions are estimated using a modified Lippincott Schroeder potential function, and the applicability of the potential function to the H-bond with highly bent or bifurcated configuration is examined on the basis of the shape of $H_2O$ librational potential energies. Some discussions are given on the usefulness of introducing O-H…Y bending terms in addition to the H…Y stretching in similar frequency calculation in order to obtain more information on the nature of H-bond. Also the purity and symmetry properties of the $H_2O$ librational modes are discussed using group theoretical analyses.
수화물 결정에 있어서 $H_2O$ 분자의 외부 각 운동을 조사하고저 NaBr-2$H_2O$ 및 BaCl$_2$-2$H_2O$ 분말시료에 대한 중성자비탄성산란실험을 수행하였으며, 관측된 진동수를 모두 이 외부 각 운동에 의한 것으로 보고 다중 및 다준위산란효과를 제거하므로서 평균진동수 분포함수를 구하였다. FG 행열법에 의해서 계산된 진동수의 이론 값들은 모두 복합 mode에 의한 것이였으며 따라서 그 중 포텔샬.에너지분포가 큰 mode로서 관측치에 대한 assignment를 하였다. 소수결합력은 Lippincott-Schroeder 포텐샬함수에서 추산하였으며, 절선형 및 분기형수소결합에 대한 이 함수의 유용성을 $H_2O$ 외부 각 운동 포텐샬함수 모양에 의거하여 검토하였다. 수소결합력의 성질에 대하여 더욱 자세한 자료를 얻기 위해서는 진동수 계산에 H…Y 신축상호작용 운만 아니라 O-H…Y 변각상호작용의 도입이 필요함을 논의하였고 또 $H_2O$ 외부 각 운동에 인어서 mode의 순수성 및 대칭성을 군론을 작용한 방법에 의거하여 논의하였다.