High-pressure Raman spectroscopic study of the ice Ih → ice IX phase transition

Abstract

The phase boundaries of the ice phase diagram are not clear in the low-temperature region even under low pressures. A detailed study of the Raman spectra of ice is reported at 88 K and in the pressure range 0 to 0.6 GPa. It is found that upon pressurising at 150 K ice Ih transformed into ice IX, although a transition ice Ih → ice II is expected from the existing phase diagram. No signs of recovering ice Ih can be detected after depressurising ice IX at 150 K and leaving for few hours. The ice Ih and ice IX data are analysed to determine various temperature and pressure coefficients. Die Phasengrenzen des Phasendiagramms von Eis sind im Tieftemperaturbereich schon bei niedrigen Drücken unsicher. Es wird eine ausführliche Untersuchung der Ramanspektren von Eis bei 88 K und im Druckbereich von 0 bis 0,6 GPa durchgeführt. Es wird gefunden, daß nach Druckbelastung bei 150 K Ih-Eis in IX-Eis übergeht, obwohl aus dem vorliegenden Phasendiagramm ein Übergang Ih-Eis → II-Eis erwartet wird. Nach Entlastung des IX-Eis bei 150 K und einigen Stunden Wartezeit kann kein Anzeichen einer Ih-Eis-Rückbedeckung beobachtet werden. Die Ih-Eis- und IX-Eis-Daten werden analysiert, um verschiedene Temperatur- und Druckkoeffizienten zu bestimmen.