Dynamic disorder, phonon lifetimes, and the assignment of modes to the vibrational spectra of methylammonium lead halide perovskites

卤化物 非谐性 材料科学 钙钛矿(结构) 凝聚态物理 联轴节(管道)
作者
Aurélien M. A. Leguy,Alejandro R. Goñi,Jarvist M. Frost,Jonathan M. Skelton,Federico Brivio,Xabier Rodríguez-Martínez,Oliver J. Weber,Anuradha R. Pallipurath,M. Isabel Alonso,Mariano Campoy-Quiles,Mark T. Weller,Jenny Nelson,Aron Walsh,Piers R. F. Barnes
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [Royal Society of Chemistry]
卷期号:18 (39): 27051-27066 被引量:224
标识
DOI:10.1039/c6cp03474h
摘要

We present Raman and terahertz absorbance spectra of methylammonium lead halide single crystals (MAPbX3, X = I, Br, Cl) at temperatures between 80 and 370 K. These results show good agreement with density-functional-theory phonon calculations. Comparison of experimental spectra and calculated vibrational modes enables confident assignment of most of the vibrational features between 50 and 3500 cm−1. Reorientation of the methylammonium cations, unlocked in their cavities at the orthorhombic-to-tetragonal phase transition, plays a key role in shaping the vibrational spectra of the different compounds. Calculations show that these dynamic effects split Raman peaks and create more structure than predicted from the independent harmonic modes. This explains the presence of extra peaks in the experimental spectra that have been a source of confusion in earlier studies. We discuss singular features, in particular the torsional vibration of the C–N axis, which is the only molecular mode that is strongly influenced by the size of the lattice. From analysis of the spectral linewidths, we find that MAPbI3 shows exceptionally short phonon lifetimes, which can be linked to low lattice thermal conductivity. We show that optical rather than acoustic phonon scattering is likely to prevail at room temperature in these materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ZS完成签到,获得积分10
刚刚
why完成签到,获得积分10
1秒前
小J完成签到,获得积分10
1秒前
bkagyin应助繁荣的天玉采纳,获得10
1秒前
不想起名字完成签到,获得积分10
2秒前
情怀应助郭翰宇采纳,获得10
2秒前
Dr.Dream发布了新的文献求助30
3秒前
苗条一兰完成签到,获得积分10
3秒前
HJJHJH发布了新的文献求助30
3秒前
Tschanch发布了新的文献求助10
3秒前
舟亢完成签到,获得积分10
4秒前
高海龙完成签到 ,获得积分10
4秒前
一一完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助繁荣的天玉采纳,获得10
6秒前
9秒前
孟一完成签到,获得积分10
9秒前
Mythic完成签到,获得积分10
10秒前
水工完成签到,获得积分10
12秒前
研友_VZG7GZ应助WANGYU采纳,获得10
13秒前
高雅1111发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
taozi完成签到,获得积分10
14秒前
Ningxin完成签到,获得积分10
14秒前
HJJHJH完成签到,获得积分10
14秒前
落羽完成签到,获得积分10
15秒前
666666神花露水完成签到 ,获得积分10
15秒前
温暖的青雪完成签到 ,获得积分10
15秒前
李爱国应助Karlie采纳,获得10
16秒前
英姑应助无畏采纳,获得10
16秒前
17秒前
嗯哼哈哈完成签到,获得积分10
17秒前
悟樂完成签到,获得积分10
17秒前
可爱的函函应助白江虎采纳,获得10
17秒前
爆米花应助刘世敏采纳,获得10
18秒前
秀丽的莹完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
ding应助tutu采纳,获得10
20秒前
淳于安筠完成签到,获得积分10
20秒前
科研通AI6.3应助1111111采纳,获得10
21秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6761165
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8487974
关于积分的说明 18090835
捐赠科研通 6046548
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3010675
邀请新用户注册赠送积分活动 1987495
关于科研通互助平台的介绍 1961743