Dipolos eléctricos no colineares en una fase quiral polar de CsSnBr3

Área de la Ciencia:

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

Sus antecedentes:

• Las simetrías de cristal polar y quiral permiten funcionalidades únicas mediante el acoplamiento de propiedades mecánicas, electrónicas, ópticas y magnéticas.
• El bromuro de estaño de cesio (CsSnBr3) es una perovskita 3D con aplicaciones potenciales en materiales avanzados.

Objetivo del estudio:

• Para investigar las fases estructurales de baja temperatura de CsSnBr3.
• Comprender el papel de los pares aislados y las inclinaciones octaédricas en las transiciones de fase.
• Caracterizar las propiedades físicas de las fases polares y quirales emergentes.

Principales métodos:

• Predicción computacional de las estructuras cristalinas utilizando inestabilidades de fonones.
• Validación experimental mediante difracción de polvo de rayos X sincrotrón.
• Caracterización espectroscópica utilizando la resonancia polarizada de Raman y el cuadrupolo nuclear 81Br.

Principales resultados:

• Se identificaron dos fases distintas de baja temperatura de CsSnBr3: Fase II (orden ferroaxial) y Fase I (orden ferroeléctrico).
• La fase I exhibe una generación de segundo armónico masivo, electrostricción y expansión térmica negativa.
• Las estructuras se predijeron computacionalmente y se confirmaron experimentalmente.

Conclusiones:

• La formación e interacción de pares aislados de Sn ((II) impulsa las transiciones de fase observadas en CsSnBr3.
• La Fase I polar y quiral muestra propiedades electromecánicas significativas.
• CsSnBr3 y sus soluciones sólidas son prometedoras para explorar los efectos de Rashba a granel debido a su simetría, brecha de banda y acoplamiento de espín-órbita.