Discovery of Biaxial Negative Thermal Expansion in KNbSi2O7 from Computations and Experiments

热膨胀 计算 材料科学 负热膨胀 热的 物理 热力学 复合材料 数学 算法
作者
Hiroki Koiso,Shoei Kawasoe,Jinfu Zhang,Toshihiro Isobe,Akira Nakajima,Yasuhide Mochizuki
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:129 (20): 9509-9517
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.5c01247
摘要

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Framework-type negative-thermal expansion (NTE) materials are often composed of corner-sharing octahedra and tetrahedra. Considering the insertion of K into a framework structure, aiming at increasing the average atomic volume (AAV), we have focused on KNbSi 2 O 7 (KNSO). The thermal expansion behavior of KNSO has been predicted by molecular-dynamics (MD) calculations using machine-learning force field (MLFF). We have discovered that the a and b axes of KNSO show NTE behavior, while the c axis possesses positive thermal expansion (PTE) behavior through its synthesis and temperature-dependent X-ray diffraction (XRD) patterns, which are consistent with the MD calculation results. We present that the thermal expansion behavior of KNSO cannot be explained only by the anisotropic negative Grüneisen parameters based on the quasi-harmonic approximation (QHA). Our results imply that (i) anisotropic thermal expansion behaviors can be reproduced by the MD calculations and (ii) the second-order Jahn–Teller (SOJT) effect elongates the c -axis lattice constant, leading to the increase of lattice flexibility that enhances NTE behavior. The present results stimulate the exploration of NTE materials from first-principles calculations combined with MLFF.
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
华仔应助嘻嘻嘻采纳,获得10
刚刚
刚刚
MICO完成签到,获得积分10
刚刚
睿婉发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
阿木木应助林一采纳,获得10
2秒前
JeanetteJin发布了新的文献求助30
2秒前
mecyqh发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
火星上的安波完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
科研通AI6.4应助haohaohao采纳,获得10
3秒前
yanchengse完成签到 ,获得积分10
3秒前
务实的发带完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
Anderson732发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
CHyaa完成签到,获得积分10
6秒前
lijiaxu完成签到,获得积分20
6秒前
研友_nv2krn完成签到,获得积分10
6秒前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
7秒前
云天河应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
云天河应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
en完成签到,获得积分20
7秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
stone发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
perfectzzz发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
DIPPR Project 801 - Full Version 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7768258
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9311565
关于积分的说明 20324357
捐赠科研通 7353280
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3315654
关于科研通互助平台的介绍 2464810
邀请新用户注册赠送积分活动 2330309