作者:Hiroshi Mizoguchi、Joonho Bang、Takeshi Inoshita、Toshio Kamiya、Hideo Hosono
DOI:10.1021/acs.inorgchem.9b01988
日期:2019.9.3
which is stabilized by internal energy. At higher temperatures, Cu ions are bound loosely with Y ions due to the large Y–Cu distance (3.01 Å), which results in large vibration entropy and stabilizes a CsCl-type crystal structure. In addition, the CsCl-type structure is reinforced by the Y–Y interaction between next-nearest neighbors, resulting in a smaller unit cell volume. The crystal structure has
在金属间化合物和合金中,YCu是一种不寻常的材料,因为它显示出负热膨胀而没有旋转序。由YCu的结构相变引起的此行为背后的机理尚未完全了解。为了深入了解这种机理,我们通过实验检查了YCu低温相的晶体结构,并借助热力学计算讨论了相变的起源。结果表明,高温(立方CsCl型)到低温(正交FeB型)结构相变是由三个共价键Y-Cu,Y-Y和Cu-的重排驱动的铜,它们竞争结合能和声子熵。在低温下 Y和Cu的混合不容易发生,因为从较小的负混合焓预期这些原子之间的吸引力很弱。这导致所有三种相互作用都参与键合,并且Y和Cu分离形成FeB型结构,并通过内部能量使其稳定。在较高的温度下,由于较大的Y-Cu距离(3.01Å),Cu离子与Y离子松散结合,这导致较大的振动熵并稳定了CsCl型晶体结构。另外,CsCl型结构通过最近邻之间的Y-Y相互作用得到增强,从而导致较小的晶胞体积。晶体结构具有简单的Y立方结构,其中含Y的Cu离子在空穴位置松散地结合。