J. Phys. France 43, 641-649 (1982)
DOI: 10.1051/jphys:01982004304064100

Transition de phase ferroélastique de Hg2Cl2 Etude par diffusion des neutrons ; mode mou et pic central

J.P. Benoit¹, G. Hauret¹ et J. Lefebvre<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Physique Cristalline, ERA 13, Université Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex, France
²  Institut Laue-Langevin, BP 156, 38042 Grenoble, France

Abstract
A neutron scattering study of Hg2Cl2 has revealed in the high temperature phase the existence of a transverse acoustic mode which softens at the X point of the zone boundary. This result, and those obtained by elastic scattering show that the transition occurs between the quadratic phase D174h and the orthorhombic phase D 172h. The soft mode appears underdamped over a large range of temperature and is probably the best example with SrTiO3 for the study of characteristics of the soft mode and of the central peak which appears near Tc. The soft mode frequency obeys the law ω 2 = A(T - Tc) except near Tc where the validity of the results are discussed. The damping coefficient Γ is assumed to be temperature dependent. It is shown that the central peak is of extrinsic origin and is probably due to the static strains of the crystal.

Résumé
L'étude de la transition ferroélastique de Hg2Cl2 par diffusion des neutrons a montré la présence dans la phase haute température d'un mode transverse acoustique qui se condense au point X de la zone de Brillouin. Ce résultat, associé à ceux obtenus par diffusion élastique, confirme que la transition se produit bien entre la phase quadratique D17 4h et la phase orthorhombique D172h. Le mode qui se condense apparaît presque toujours sous-amorti et constitue à notre connaissance le meilleur exemple avec SrTiO3 pour l'étude des caractéristiques du mode mou et du pic central qui apparaît au voisinage de T c. La fréquence du mode mou suit la loi prédite par la théorie du champ moyen ω2 = A(T - Tc) sur un grand domaine de température. La validité du résultat près de Tc est discutée. Le coefficient d'amortissement du mode augmente lorsqu'on s'approche de Tc. Il est montré que le pic central est en majeure partie d'origine extrinsèque ; il semble lié aux déformations statiques qui existent dans le cristal.

PACS
6390 - Other topics in lattice dynamics.
6470K - Solid-solid transitions.

Key words
ferroelasticity -- mercury compounds -- neutron diffraction examination of materials -- soft modes -- solid state phase transformations