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Cu2P2O7 在低压下的负热膨胀显著增强
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2024-06-25 , DOI: 10.1002/smll.202312289
Naike Shi 1 , Longlong Fan 2, 3 , Yuanji Xu 4 , Wen Yin 2, 3, 5 , Huaican Chen 2, 3 , Bao Yuan 2, 3 , Chang Zhou 1, 6 , Jun Chen 1, 7
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人们为实现负热膨胀 （NTE） 控制付出了很多努力，但很少有方法达到了本征 NTE 的改进。在本工作中，通过施加低压在 Cu2P2O7 中实现了显着增强的 NTE。特别是，在 0.25 GPa 下，Cu2P2O7 的体积热膨胀系数 （CTE） 达到 -50.0 × 10-6 K-1 （150–325K），与大气压下类似温度范围内的 NTE 相比，提高了 47.5%。这一特性能够更有效地体现 Cu2P2O7 在复合材料中的热补偿作用。通过高压同步加速器 X 射线衍射、可变温度和压力下的中子衍射以及密度泛函理论 （DFT） 计算分析了增强的 NTE 机制。结果表明，施加的压力加速了相邻 CuO 层与 CuO 柱之间距离的收缩。同时，低频声子对 α-Cu 2P2O7 中 NTE 的贡献得到改善。这项工作对于探索增强 NTE 的方法和 NTE 材料的实际应用具有重要意义。
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