压力调控 NaNiO$_2$ 中的 Jahn-Teller 转变温度

NaNiO$_2$ 是一种层状材料，由交替排列的 NaO$_6$ 层和具有 Jahn-Teller 活性的共边 NiO$_6$ 八面体层组成。在环境压力下，它在 $\sim$465 K 至 $\sim$495 K 之间经历从单斜相到菱方相的宽相变，伴随着长程轨道有序的消失。在本工作中，我们展示了在 290 K 至 490 K 之间、从环境压力到 $\sim$5 GPa 条件下，中子粉末衍射研究 NaNiO$_2$ 粉末随压力和温度变化的结果。在 290 K 和 460 K 的等温压缩过程中，直至所研究的最高压力，样品均保持单斜相，而 490 K 等温线则全程保持混合相。晶胞体积被拟合为二阶 Birch-Murnaghan 状态方程，得到 $B=113(1)$ GPa。我们在 490 K 时观察到，Jahn-Teller 畸变相的比例随压力增加而增加，从 0.71(2) GPa 时的 67.8(6)% 增加到 4.20(6) GPa 时的 80.2(9)%。利用这一观察结果，结合 490 K 下从 5.46(9) GPa 到 0.342(13) GPa 的中子衍射测量，我们证明了 Jahn-Teller 转变温度随压力升高而增加。我们的结果用于构建 NaNiO$_2$ 的结构压力-温度相图。据我们所知，这是首次利用衍射方法研究压力对具有共边 Jahn-Teller 畸变八面体材料中 Jahn-Teller 转变温度影响的研究，也是首次对具有 Jahn-Teller 活性的共边镍酸盐进行变压研究。