Abstract
The quaternary thiophosphates, $A_2NiP_2S_6$ (A=Rb, Cs), have been synthesized with halide fluxes and structurally characterized by single-crystal X-ray diffraction technique. These compounds crystallize in the space group $C_{2h}^5-P2_1/n$ of the monoclinic system with two formula units in a cell of dimensions a=5.960(2), b=12.323(4), $c=7.491(3)\AA$, $\beta=97.05(3)^{\circ}$, and $V=546.0(3)\AA^3$ for Rb2NiP2S6 and a=5.957(4), b=12.696(7), $c=7.679(4)\AA$, $b=93.60(5)^{\circ}$, and $V=579.7(5)\AA^3$ for $Cs_2NiP_2S_6.$ These compounds are isostructural. The structure of $Cs_2NiP_2S_6$ is made up of one-dimensional $_\infty^1[NiP_2S_6^{2-}]$ chains along the a axis and these chains are isolated by $Cs^+$ ions. The Ni atom is octahedrally coordinated by six S atoms. These Ni$S_6$ octahedral units are linked by sharing three m-S atoms of the $[P_2S_6^{4-}]$ anions to form the infinite one-dimensional $_\infty^1[NiP_2S_6^{2-}]$ chain. For $Cs_2NiP_2S_6$, the magnetic susceptibility reveals an antiferromagnetic exchange interaction below 8K,which corresponds to the Neel temperature ($T_N$). Above $T_N$, this compound obeys Curie-Weiss law. The magnetic moment, C, and ${\theta}forCs_2NiP_2S_6$ are 2.77 B.M., 0.9593 K, and -19.02 K, respectively. The effective magnetic moment obtained from the magnetic data is agreed with the spin-only value of $Ni^{2+}d^8$(2.83 B.M.) system.
사성분계 thiophosphates, $A_2NiP_2S_6>(A=Rb$, Cs)를 halide fluxes 법으로 합성하였으며 단결정 X-ray 회절방법으로 결정 구조를 해석하였다. 이 화합물들을 $C_{2h}^5-P2_1/n$ 의 공간군을 가지며, $Rb_2NiP_2S_6$의 경우 a=5.960(2), b=12.323(4), $c=7.491(3)\AA$, $\beta=97.05(3)^{\circ}$, $V=546.0(3)\AA^3$이고$Cs_2NiP_2S_6$의 경우 a=5.957(4),b=12.696(7), $c=7.679(4)\AA$, $\beta=93.60(5)^{\circ}$, $V=579.7(5)\AA^3$인 격자상수를 갖는다. 이 두화합물은 동일한 결정 구조를 갖는다. 이들의 구조는 결정학적인 a축을 따라 성장한 1차원적인 무한사슬 $_{\infty}^1[NiP_2S_6^{2-}]$로 구성되어 있으며 이 사슬들은 알칼리 금속과의 정전기적 인력을 통하여 안정화 되어있다. Ni원자는 6개의 S원자에 의해 팔면체 배위를 하고 있고, Ni$S_6$팔면체는 $[P_2S_6^{4-}]$ 음이온 3개의 $\mu-S$ 원자들에 의해 연결되어 무한 1차원적인 사슬을 형성한다. $Cs_2NiP_2S_6$에 대한 자화율 측정결과 Neel temperature($T_N$)에 상응하는 8K 이하에서 superexchange를 통한 반자기성 magnetic coupling을 발견하였다. $T_N$이상의 온도에서는 Curie-Weiss법칙을 따른다. 자기 모멘트, C(Curie), 그리고 $\theta$(Weiss Constant)는 각각 2.77 B.M., 0.9593K, 그리고 -19.02K 이다. 측정 결과로부터 얻은 유효 자기 모멘트는 spin-only $Ni^{2+}d^8$(2.83 B.M.)계의 결과와 일치한다.
