El origen de la ferroelectricidad en dos prototipos híbridos de perovskitas orgánicas e inorgánicas

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física del estado sólido
• La cristalografía

Sus antecedentes:

• Las perovskitas orgánicas-inorgánicas híbridas (HOIP) son materiales ferroeléctricos prometedores debido a su alto rendimiento y facilidad de síntesis.
• Los mecanismos termodinámicos fundamentales que subyacen a las transiciones ferroeléctricas en los HOIP requieren más investigación.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar la naturaleza de las transiciones de fase ferroeléctricas en el desplazamiento [CH3) 2 NH 2] [Mn N 3 ] y el tipo de orden-desorden [CH 3 2 NH 2 ] [Mn H CO O 3 ] HOIPs.
• Identificar los factores termodinámicos clave que rigen la ferroelectricidad en estos materiales.

Principales métodos:

• Análisis estructural con resolución espacial.
• Cálculos de la dinámica de la red desde el principio.

Principales resultados:

• La transición ferroeléctrica en [CH3) 2NH2] [Mn (N3) 3] es impulsada por el cambio de entropía vibratoria de la red de perovskita.
• El cambio de entropía vibratoria y el cambio de entropía de rotación del sitio A contribuyen significativamente a la transición ferroeléctrica en [{CH3) 2NH2][Mn{HCOO) 3].
• La dinámica atómica, incluidas las fluctuaciones de la red local y extendida, desempeña un papel crucial en la ferroelectricidad en los HOIP.

Conclusiones:

• El estudio revela que las vibraciones de la celosía y la dinámica del sitio A son críticas para las transiciones ferroeléctricas en los HOIP.
• Los hallazgos destacan el potencial para manipular grados de libertad atómicos, electrónicos y fonónicos en HOIP para diseñar propiedades ferroeléctricas.