负热膨胀材料 ReO$_3$ 中的软模各向异性
材料科学
2021-12-15 v1 无序系统与神经网络
其他凝聚态物理
摘要
我们采用一种基于对称性的方法来分析中子对分布函数数据，以研究 ReO 中负热膨胀（NTE）的机理。该分析表明，ReO 的局域结构由同相八面体倾斜模主导，且相较于相关化合物 ScF 中的八面体，其八面体单元对剪切型形变的柔韧性要低得多。这些结果支持了结构柔韧性是 NTE 材料重要因素的观点，它使得驱动晶格体积收缩的声子模在倒易空间中占据更大体积。ReO 中柔韧性的缺乏将 NTE 驱动声子限制在倒易空间的较小区域，从而限制了 NTE 的幅度与温度范围。此外，我们研究了该材料在高温下的热膨胀性质，并未发现所报道的第二个 NTE 区域。最后，我们表明即便在升高温度下，局域涨落仍遵从观测到的 ReO 高压相 的对称性与序参量方向。该结果表明，与刚性单元模相关的运动在这些体系中具有高度各向异性。
引用
@article{arxiv.2108.03006,
title = {Soft mode anisotropy in negative thermal expansion material ReO$_3$},
author = {Tobias A. Bird and Mark G. L. Wilkinson and David A. Keen and Ronald I. Smith and Nicholas C. Bristowe and Martin T. Dove and Anthony E. Phillips and Mark S. Senn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.03006},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 6 figures