金刚烷在有序与无序相中的动力学及压热效应
材料科学
2023-04-12 v1
摘要
高熵有序-无序相变可用于高效且环保的压热固态制冷。本文报道了一种典型塑晶金刚烷中的压热效应。金刚烷具有106 J K-1 kg-1的等温可逆巨大熵变。极低的滞回意味着可在小于200 bar的压差下实现该熵变。构型熵仅能解释总熵变的大约40%；其余来自振动效应。利用中子谱学和超晶格格动力学计算，发现该振动熵变主要由高熵相中对应于分子转动的声学模软化引起。我们将此行为归因于低熵相中的“互锁”态与高熵相中类球行为的对比。尽管金刚烷是一种具有近球形分子的简单范德华固体，该方法可用于设计更复杂的压热分子晶体。此外，本研究表明超晶格格动力学计算能准确映射取向无序对声子谱的影响，为研究更复杂材料中的振动熵、热导率及其他热力学效应铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2210.13914,
title = {Dynamics in the ordered and disordered phases of barocaloric adamantane},
author = {Bernet E. Meijer and Richard J. C. Dixey and Franz Demmel and Robin Perry and Helen C. Walker and Anthony E. Phillips},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.13914},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 6 figures