On phase transitions in and ND ₄DSeO ₄

(Received 16 April 1991, accepted in final form 2 July 1991)

Abstract
We propose a hypothetical prototype phase (space group Imm) from which all observed phases in NH ₄HSeO ₄ and ND ₄DSeO ₄ can be deduced by introducing order parameters of definite symmetries. Following this hypothesis the symmetry of the superionic phase should be P2/n in disagreement with recent experimental results. Free energies of Landau type are derived by means of which particular phase transitions could be described. The large dielectric anomaly near 252 K in NH ₄HSeO ₄ is discussed in some detail. The first order phase transition in ND ₄DSeO ₄ from the room temperature phase P2 ₁2₁2₁ into commensurate lock-in phase (with the wave-vector k ) has been investigated by neutron elastic scattering and the symmetry of the latter has been found to be P112 ₁ in agreement with our theoretical prediction.

Résumé
Nous proposons une phase prototype hypothétique (de groupe d'espace Immm) à partir de laquelle on peut déduire toutes les phases observées dans NH ₄HSeO ₄ et ND ₄DSeO ₄ par l'introduction de paramètres d'ordre ayant une symétrie définie. D'après cette hypothèse le groupe d'espace de la phase superionique doit être P2/n ce qui est en désaccord avec des résultats expérimentaux récents. Pour chaque transition de phase on écrit l'énergie libre de type Landau à partir de laquelle elle peut être décrite. La grande anomalie diélectrique au voisinage de 252 K dans le composé NH ₄HSeO ₄ est discutée de façon détaillée. Dans le composé ND ₄DSeO ₄, nous avons étudié par diffusion élastique de neutrons la transition de phase du premier ordre qui transforme le cristal de la structure P2 ₁2₁2₁ dans la phase commensurable d'accrochage (de vecteur d'onde k ). Nous avons montré que la symétrie de cette phase est P112 ₁, ce qui en accord avec nos prévisions théoriques.