简单立方晶体中的熵弹性与负热膨胀
材料科学
2019-11-05 v1 软凝聚态物质
统计力学
摘要
虽然大多数固体受热膨胀，但一些材料表现出相反的行为：负热膨胀（NTE）。在聚合物和生物分子中，NTE源于理想自由连接链的熵弹性。人们普遍认为固体中NTE的起源与此不同。我们对一种简单立方NTE材料ScF3的中子散射研究推翻了这一共识。我们观察到，随着温度升高，相邻氟原子位置的相关性迅速消失，表明存在受刚性Sc-F键约束的非关联热运动。这引导我们提出了一个基于柔性网络晶体熵弹性的NTE定量理论，该理论与实验结果非常吻合。因此，我们揭示了NTE现象在软物质和硬物质中惊人的普适性。
引用
@article{arxiv.1906.05213,
title = {Entropic elasticity and negative thermal expansion in a simple cubic crystal},
author = {David Wendt and Emil Bozin and Joerg Neuefeind and Katharine Page and Wei Ku and Limin Wang and Brent Fultz and Alexei Tkachenko and Igor Zaliznyak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.05213},
year = {2019}
}
备注
6 pages, 4 figures. Work reported at 2019 APS March meeting (http://meetings.aps.org/Meeting/MAR19/Session/B33.8)