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由拉曼光谱确定的 BaZrO$_3$ 晶体的压力依赖结构

材料科学 2022-06-29 v1

摘要

介电钙钛矿 BaZrO3_3 的结构长期被认为在室温下为立方相,且不随温度变化发生任何结构相变,但近来有争议认为其具有涉及八面体转动的更低对称性的不同基态结构。压力依赖的拉曼散射测量能够识别能量邻近多晶型物的层级,从而有助于理解其在大气压下的基态结构。本文研究了用光学浮区法生长的高质量 BaZrO3_3 单晶在 1 atm 至 42 GPa 压力范围内的拉曼散射光谱。首先,基于对大气下测量的红外和拉曼光谱的分析,发现所有观测振动模式均可按立方 Pm3ˉmPm\bar{3}m 结构指派。此外,通过施加压力,发现在 8.4 和 19.2 GPa 处有两个结构相变,一个从立方相到菱方 R3ˉcR\bar{3}c 相,另一个从菱方相到四方 I4/mcmI4/mcm 相。基于这两个压力诱导的结构相变,证实 BaZrO3_3 在室温和环境压力下的真实基态结构为立方相,而菱方相为最接近的次相。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.14042,
  title  = {Pressure-dependent structure of BaZrO$_3$ crystals as determined by Raman Spectroscopy},
  author = {Dong-Hyeon Gim and Yeahan Sur and Yoon Han Lee and Jeong Hyuk Lee and Soonjae Moon and Yoon Seok Oh and Kee Hoon Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.14042},
  year   = {2022}
}