ZnTaO2N:稳定高温LiNbO3型结构
Yoshinori Kuno1, Cédric Tassel1,2, Koji Fujita1
1Graduate School of Engineering, Kyoto University , Nishikyo-ku, Kyoto 615-8510, Japan.
研究人员合成了一种新的氧化,ZnTaO2N,具有稳定的高温LiNbO3型结构. 这一发现揭示了相关材料的相位过渡,并为新的协调结构提供了洞察力.
科学领域:
- 固态化学
- 材料科学
- 晶体学
背景情况:
- 在各种应用中,LiNbO3型结构至关重要.
- 了解相关材料的相变对于材料设计至关重要.
研究的目的:
- 合成和描述一个新的氧化,ZnTaO2N.
- 研究ZnTaO2N的结构稳定性和相位过渡机制.
- 探索稳定特定晶体结构的因素.
主要方法:
- 通过高压合成.
- 通过同步和中子衍射.
- 传输电子显微镜
- 基本原则的计算.
主要成果:
- 制备了一种新的氧化,ZnTaO2N,以中心对称 (R3̅c) 高温LiNbO3型 (HTLN) 结构结晶.
- HTLN型结构稳定到20K,允许研究其向非中心对称 (R3c) LiNbO3型 (LN) 结构的相变.
- 在一个无序的12c位点发现了Zn,这表明了阶段过渡的秩序-混乱机制.
- 封闭的 Zn2+ 和高价值的 Ta5+ 稳定了 HTLN 类型的结构,形成了新的近三角 ZnO2N 协调.
- 在MnTaO2N中微小的Zn替代 (3%) 诱导了从LN-型到HTLN型的相位过渡,这表明这两种相位的能量接近.
结论:
- ZnTaO2N为研究LiNbO3类型材料的相变提供了一个新的平台.
- 离子的电子配置和协调几何在稳定晶体结构中起着关键作用.
- 这些发现表明通过受控的替代来调整结构性质的潜力.
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