杂化有机-无机钙钛矿材料中熵驱动多晶型的微观起源
材料科学
2016-11-15 v3
摘要
熵是决定晶体相相对稳定性的关键因素，却常被忽视。熵的重要性在较软材料中最为显著，其中自由能的微小变化即可驱动相变，这最近在有机-无机杂化甲酸盐钙钛矿中得到了证明。本研究展示了组成与晶体结构之间的相互作用，该作用导致了熵在决定杂化有机-无机材料多晶型中扮演格外突出的角色。利用基于第一性原理的晶格动力学，我们探究了四种原型钙钛矿（ABX）结构的振动熵起源与效应。我们考虑了完全无机材料（SrTiO）、A位杂化卤化物材料（CHNHPbI）、X位杂化材料（KSr(BH)）以及混合A位与X位杂化甲酸盐材料（NHZn(HCO)），比较两个常见多晶型间的熵差异。结果表明低频分子间模式对这些材料相稳定性的决定具有重要作用。所获理解使我们能提出随温度升高杂化材料不同多晶型相对稳定性的一般原理。
引用
@article{arxiv.1608.08775,
title = {Microscopic origin of entropy-driven polymorphism in hybrid organic-inorganic perovskite materials},
author = {Keith T. Butler and Gregor Kieslich and Katrine Svane and Anthony K. Cheetham and Aron Walsh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.08775},
year = {2016}
}