Molecular motion in the van der Waals solid C₆H₆:C₆F₆

Institut Laue-Langevin, 156X, avenue des Martrys, 38042 Grenoble Cedex, France.

Abstract

From a study of the quasielastic neutron scattering of solid C₆H₆:C₆F₆ at temperatures between 200 and 280K we found it necessary to consider two types of molecular motion to fully interpret the measurements, a six-fold rotation of the protonaceous partner and a translational diffusion of the dimer. We find that the rate of rotational reorientation of the benzene partner and the rate of diffusion of the dimer change dramatically with temperature. This rate of change of the dynamical processes is seen to correlate with the position of phase transitions previously observed in this material. We have performed an Arrhenius analysis of the rotational and translational motions and the exponential and pre-exponential parameters are given, for the different phases, in the text.

Résumé

Nous avons étudié avec la technique de diffusion quasiélastlques des neutrons les mouvements moléculaires dans le benzene:hexafluorobenzene, C₆H₆:C₆F₆, entre 200 et 280K. Pour mieux comprendre nos mesures, Il faut utiliser un modèle avec deux types de dynamiques: une rotation et une translation. Nos expériences montrent que la dynamique change avec la température et avec les transitions de phase vues dans ce solide. Nos avons utilisé l’équation d’Arrhenius pour faire une analyse de l’influence de la température sur les dynamiques de rotation et de translation. Les résultats de notre analyse sont exposés dans le texte.