普鲁士蓝类似物中空位网络的隐藏多样性
材料科学
2020-03-25 v1
摘要
普鲁士蓝类似物（PBAs）是一个广泛且重要的微孔无机固体家族，以其气体存储、金属离子固定、质子传导以及依赖于刺激的磁性、电子和光学性质而闻名。该家族还包括广泛使用的双金属氰化物（DMC）催化剂和热门的六氰合铁酸盐/六氰合锰酸盐（HCF/HCM）电池材料。PBAs 各种物理性质的核心是可逆传输质量的能力，这一过程由结构空位实现。通常被假定为随机分布的空位排列实际上至关重要，因为它们控制着微孔网络的连通性，进而影响扩散率和吸附特性。表征 PBA 空位网络的长期障碍一直是单晶样品相对难以获取。在此我们报道了一系列 PBAs 单晶的生长。通过测量和解释其 X 射线漫散射图案，我们首次识别出显著的、非随机的空位排列多样性，这些多样性在粉末样品的常规晶体学分析中是隐藏的。此外，我们表明这种出乎意料的相复杂性可以通过一个基于局部电中性和中心对称规则的极其简单的微观模型来理解。由此显现的隐藏相边界划分了具有截然不同微孔特征的空位网络多型体。我们的结果为 PBAs 中的相关缺陷工程奠定了清晰的基础，以此作为控制存储容量、各向异性和传输效率的手段。
引用
@article{arxiv.1908.10596,
title = {Hidden Diversity of Vacancy Networks in Prussian Blue Analogues},
author = {Arkadiy Simonov and Trees De Baerdemaeker and Hanna L. B. Boström and María Laura Ríos Gómez and Harry J. Gray and Dmitry Chernyshov and Alexey Bosak and Hans-Beat Bürgi and Andrew L. Goodwin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.10596},
year = {2020}
}