NMR, symmetry elements, structure and phase transitions in the argyrodite family

¹ RMN et Chimie du Solide, UMR 50 du CNRS, Université Louis Pasteur, 4 rue Blaise Pascal, 67070 Strasbourg cedex, France
² Institut des Matériaux de Nantes, UMR 6502 du CNRS, Université de Nantes, 2 rue de la Houssinière, 44072 Nantes cedex 03, France

Abstract

Cu₇PSe₆ belongs to a family of structures known as the argyrodites. It undergoes two phases transitions. The high temperature phase has been determined by X-ray diffraction. It has a space group. Medium temperature phases have been refined using a non-harmonic technique and the space group proposed is P2₁3. The low temperature phase had an apparent space group of also. Use of X-ray diffraction and NMR together has allowed to determine the space groups of all phases as being respectively , P2₁3 and Pmn2₁. Positioning of disordered coppers in the structure is therefore possible and the structure can be described by connex polyhedra of PSe^3-₄ and SeCu^x-2_x. The phase transitions can be understood by an ordered motion of SeCu^x-2_x polyhedra. If these polyhedra set in motion independently two transitions are to be observed, if they are coupled only one is observed.

Résumé

Cu₇PSe₆ appartient à une famille de composés connus sous le nom d'argyrodites. Cu₇PSe₆ possède deux transitions de phase. La structure de haute température a été déterminée par diffraction des rayons X. Elle se décrit par le groupe d'espace . La phase de moyenne température a été raffinée en utilisant une technique non-harmonique et le groupe d'espace proposé est P2₁3. La phase de basse température possède également un groupe d'espace apparent . En utilisant ensemble la diffraction des rayons X et la RMN, il a été possible de déterminer les groupes d'espace de toutes les phases comme étant respectivement , P2₁3 et Pmn2₁. Placer les atomes de cuivre, désordonnés, dans la structure devient alors possible et la structure peut se décrire comme un ensemble de polyèdres connexes de PSe^3-₄ et SeCu^x-2_x. Les transitions de phases se décrivent alors comme des mouvements ordonnés des polyèdres SeCu^x-2_x. Si ces polyèdres se mettent en mouvement indépendamment, deux transitions de phases sont attendues, si leur mise en mouvement est couplée, une seule est observée.