立方能量材料如热电材料或混合钙钛矿材料通常被认为是高度无序的,在GeTe和相关IV–VI化合物中,这可能提供了热电应用所需的低热导率。由于传统晶体学无法区分静态无序和原子运动,近日,来自布鲁克黑文国家实验室凝聚态物理与材料科学部的Simon J. L. Billinge等人开发了能量分辨的可变快门对分布函数技术,将在与原子运动相关的时间尺度上收集不同曝光时间的结构快照,从而给出了与先前不同的深入见解。
文章要点:
1) 该研究发现GeTe的时间平均结构在所有温度下都是结晶的,但在较高温度下具有各向异性非谐动力学,类似于快速快门速度下的静态无序,并具有沿<100>c方向的相关铁电波动;
2) 此外,研究表明,这种各向异性自然来自通过长程弹性相互作用耦合极化波动的Ginzburg–Landau模型,通过研究能量材料中的时间相关原子,他们解决了局部和平均结构问题之间的长期分歧,并证实了自发各向异性在立方IV–VI材料中的普遍存在。
参考资料:
Kimber, S.A.J., Zhang, J., Liang, C.H. et al. Dynamic crystallography reveals spontaneous anisotropy in cubic GeTe. Nat. Mater. (2023).
DOI: 10.1038/s41563-023-01483-7
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01483-7