ZrW2O8 中的负水合膨胀：微观机制、意面动力学与负热膨胀
材料科学
2018-07-04 v1
摘要
我们结合 X 射线衍射、全散射与量子力学计算，确定了 ZrWO 中水合驱动收缩的机理。ZrWO 网络中 HO 分子的引入驱动了新的 W--O 键的协同形成，从而产生一维 (--W--O--) 链。ZrWO 网络的拓扑结构使得链的轨迹不存在唯一选择：相同的配位局部变化可以以大量不同的周期性传播。因此，ZrWO 高度无序，每一种链构型都形成致密的、非周期的“意面”。这种新连通性通过 Zr 和 W 原子位置的大幅位移使晶胞收缩。未畸变母结构朝向该意面相的涨落，作为 ZrWO 自身关键负热膨胀（NTE）声子模浮现。ZrWO 中 NTE 声子模较大的相对密度，实际上反映了体积收缩意面激发的简并度，其本身正是这种非凡材料特殊拓扑结构的函数。
引用
@article{arxiv.1804.04906,
title = {Negative Hydration Expansion in ZrW2O8: Microscopic Mechanism, Spaghetti Dynamics, and Negative Thermal Expansion},
author = {Mia Baise and Phillip M. Maffettone and Fabien Trousselet and Nicholas P. Funnell and François-Xavier Coudert and Andrew L. Goodwin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.04906},
year = {2018}
}
备注
5 pages, 4 figures