亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Intrinsically Ultralow Thermal Conductivity in Ruddlesden–Popper 2D Perovskite Cs2PbI2Cl2: Localized Anharmonic Vibrations and Dynamic Octahedral Distortions

非谐性 声子 凝聚态物理 化学 钙钛矿(结构) 热导率 软模式 热电材料 各向异性 分子振动 材料科学 拉曼光谱 结晶学 光学 光电子学 电介质 铁电性 物理 复合材料
作者
Paribesh Acharyya,Tanmoy Ghosh,Koushik Pal,Kaushik Kundu,Kewal Singh Rana,Juhi Pandey,Ajay Soni,Umesh V. Waghmare,Kanishka Biswas
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:142 (36): 15595-15603 被引量:150
标识
DOI:10.1021/jacs.0c08044
摘要

Fundamental understanding of the correlation between chemical bonding and lattice dynamics in intrinsically low thermal conductive crystalline solids is important to thermoelectrics, thermal barrier coating, and more recently to photovoltaics. Two-dimensional (2D) layered halide perovskites have recently attracted widespread attention in optoelectronics and solar cells. Here, we discover intrinsically ultralow lattice thermal conductivity (κL) in the single crystal of all-inorganic layered Ruddlesden-Popper (RP) perovskite, Cs2PbI2Cl2, synthesized by the Bridgman method. We have measured the anisotropic κL value of the Cs2PbI2Cl2 single crystal and observed an ultralow κL value of ∼0.37-0.28 W/mK in the temperature range of 295-523 K when measured along the crystallographic c-axis. First-principles density functional theory (DFT) analysis of the phonon spectrum uncovers the presence of soft (frequency ∼18-55 cm-1) optical phonon modes that constitute relatively flat bands due to localized vibrations of Cs and I atoms. A further low energy optical mode exists at ∼12 cm-1 that originates from dynamic octahedral rotation around Pb caused by anharmonic vibration of Cl atoms induced by a 3s2 lone pair. We provide experimental evidence for such low energy optical phonon modes with low-temperature heat capacity and temperature-dependent Raman spectroscopic measurements. The strong anharmonic coupling of the low energy optical modes with acoustic modes causes damping of heat carrying acoustic phonons to ultrasoft frequency (maximum ∼37 cm-1). The combined effect of soft elastic layered structure, abundance of low energy optical phonons, and strong acoustic-optical phonon coupling results in an intrinsically ultralow κL value in the all-inorganic layered RP perovskite Cs2PbI2Cl2.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
俏皮含双完成签到,获得积分10
刚刚
Ava的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
大个的应助被科研通管家采纳,获得10
5秒前
万能图书馆的应助被wcwpl采纳,获得10
6秒前
orixero的应助被wcwpl采纳,获得10
15秒前
17秒前
yun发布了新的文献求助10
25秒前
踏实的白卉完成签到,获得积分10
30秒前
和风完成签到 ,获得积分10
30秒前
高高的仇血完成签到,获得积分10
32秒前
Lucas的应助被wcwpl采纳,获得10
37秒前
SciGPT的应助被yun采纳,获得10
48秒前
JJ完成签到,获得积分10
54秒前
yqt完成签到,获得积分10
54秒前
小蘑菇的应助被yqt采纳,获得10
59秒前
Abandon1完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Sience发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
汉堡包的应助被yyyyyy采纳,获得10
1分钟前
Lucky完成签到 ,获得积分10
1分钟前
秀秀秀发布了新的文献求助10
1分钟前
李圣诞完成签到,获得积分10
1分钟前
万能图书馆的应助被tannie采纳,获得10
1分钟前
阿莫西林皮蛋完成签到,获得积分10
1分钟前
谦让的忆枫完成签到,获得积分10
1分钟前
廖珊珊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爱听歌未来完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
tannie发布了新的文献求助10
1分钟前
神勇映雁的应助被科研通管家采纳,获得10
2分钟前
Rn完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
2分钟前
burrrrr发布了新的文献求助10
2分钟前
痴情的又亦完成签到,获得积分10
2分钟前
芭乐王子完成签到 ,获得积分10
2分钟前
年轻的幼菱完成签到,获得积分10
2分钟前
外向的涵雁完成签到,获得积分10
3分钟前
好的完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7816801
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9345722
关于积分的说明 20530897
捐赠科研通 7409310
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3331556
关于科研通互助平台的介绍 2477743
邀请新用户注册赠送积分活动 2351114