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也是液体的固体:超离子材料的弹性张量

npj Computational Materials ( IF 9.4 ) Pub Date : 2023-01-19 , DOI: 10.1038/s41524-022-00948-8
Giuliana Materzanini 1, 2, 3 , Tommaso Chiarotti 1, 2 , Nicola Marzari 1, 2
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超离子材料是一种迷人的材料,同时具有类似固体和液体的特性:作为固体,它们对剪切应力做出弹性响应;作为液体,它们在正常条件下表现出快速离子扩散。除了这些科学兴趣之外,超离子学在技术上还与能源、电子和传感应用相关。例如,迫切需要表征和了解它们的弹性特性,以解决它们在全固态电池中作为固态电解质的可行性。然而,弹性的静态方法假设原子围绕其振动的明确定义的参考位置,这与快速离子导体中移动离子的准液体运动形成鲜明对比。在这里,我们从等压-等温系综中的集合涨落中推导出超离子的弹性张量,并利用广泛的 Car-Parrinello 模拟。我们将这种方法应用于范式锂离子导体,并辅以块分析来计算统计误差。在轨迹上采样的静态方法通常会高估响应,这凸显了动力学处理在确定超离子中弹性张量的重要性。





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更新日期:2023-01-19
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