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Mn掺杂钙钛矿纳米晶的结构尺寸效应、老化时间及压力相关功能性质

材料科学 2024-10-10 v1 软凝聚态物质 强关联电子

摘要

纳米粒子性质由其尺寸和结构决定。当受到外部压力P作用时,其结构性质会发生变化。样品在不同时间下的性能提升或衰减现象尤为有趣。了解结构尺寸效应、老化时间及压力对该类物质行为的影响,对基础研究和实际应用至关重要。因此,首次尝试揭示Mn掺杂钙钛矿材料在这些因素影响下的功能性质如何变化。获得了不同尺寸(从20至70 nm)的纳米粒子。3年后,这些纳米粒子的结构性质发生了显著变化,包括粒子尺寸、带宽和微应变的增加,位错密度的降低。最小纳米粒子观察到结构变化最大。相变温度随纳米粒子尺寸、时间和压力的增加而升高。老化时间对最小且磁性各向异性最强的纳米粒子(dTc/dP = 100 K/GPa)而言,对其居温变化影响最大;而结构尺寸效应和外部压力对最大且磁性均匀的纳米粒子(dTc/dP = 91和16 K/GPa)影响最大。3年后,最大纳米粒子表现出最稳定的相变温度,接近室温的磁热参数得到改善。这些结构尺寸效应、老化时间和压力是调控纳米粒子相变温度和磁热效应的强大手段。这些结果可能对整个钙钛矿类材料具有启发性,并可能引领新的研究主流。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.06949,
  title  = {The structural-size effect, aging time, and pressure-dependent functional properties of Mn-containing perovskite nanoparticles},
  author = {Danyang Su and N. A. Liedienov and V. M. Kalita and I. V. Fesych and Wei Xu and A. V. Bodnaruk and Yu. I. Dzhezherya and Quanjun Li and Bingbing Liu and G. G. Levchenko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.06949},
  year   = {2024}
}

备注

57 pages, 33 figures