From Bonding Asymmetry to Anharmonic Rattling in Cu12Sb4S13 Tetrahedrites: When Lone‐Pair Electrons Are Not So Lonely

单独一对 非谐性 材料科学 凝聚态物理 不对称 热电材料 化学键 电子 电子结构 结晶学 物理 化学 热导率 分子 量子力学 复合材料
作者
Wei Lai,Yuxing Wang,Donald T. Morelli,Xu Lu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:25 (24): 3648-3657 被引量:195
标识
DOI:10.1002/adfm.201500766
摘要

Some of the best thermoelectrics are complex materials with rattling guests inside oversized atomic cages. Understanding the chemical and structural origins of the rattling behavior is essential to the design of thermoelectric materials. In this work, a clear connection is established between the local bonding asymmetry and anharmonic rattling modes in tetrahedrite thermoelectrics, enabled by the chemically active electron lone pairs. The studies reveal a five‐atom atomic cage Sb[CuS 3 ]Sb in Cu 12 Sb 4 S 13 tetrahedrites that exhibits strong local bonding asymmetry: covalent bonding inside the CuS 3 trigonal plane and weak out‐of‐plane bonding induced by the lone‐pair electrons of Sb. This bonding asymmetry leads to out‐of‐plane rattling modes that are quasilocalized and anharmonic with low frequency and large amplitude, and are likely the origin of low thermal conductivity in tetrahedrites. Such knowledge highlights the importance of local structure asymmetry and lone‐pair atoms in driving anharmonic rattling, providing a stepping stone to the discovery and design of next‐generation thermoelectrics.

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
科研通AI6.2应助lll采纳,获得10
刚刚
酷波er应助lll采纳,获得10
刚刚
Bismarck完成签到,获得积分10
1秒前
阿枫完成签到,获得积分10
2秒前
lxl0823完成签到,获得积分10
4秒前
zuihaodewomen完成签到 ,获得积分10
4秒前
JiangY完成签到,获得积分10
5秒前
丘比特应助结实灵槐采纳,获得10
6秒前
乐无忧完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
Xu完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
甜美香之完成签到 ,获得积分10
16秒前
sy发布了新的文献求助10
16秒前
杨康宇完成签到 ,获得积分10
19秒前
lll发布了新的文献求助10
21秒前
抹茶发布了新的文献求助10
21秒前
silence完成签到,获得积分10
22秒前
欢喜的紫菜完成签到 ,获得积分20
26秒前
27秒前
28秒前
NexusExplorer应助lll采纳,获得10
29秒前
34秒前
时光中的微粒完成签到 ,获得积分10
35秒前
小文子完成签到 ,获得积分10
35秒前
生动飞凤完成签到 ,获得积分10
36秒前
lll发布了新的文献求助10
38秒前
48秒前
Patience完成签到,获得积分10
50秒前
wobisheng完成签到,获得积分10
51秒前
开心完成签到 ,获得积分10
53秒前
lll发布了新的文献求助10
54秒前
飞飞wolf完成签到,获得积分10
55秒前
呆橘完成签到 ,获得积分10
56秒前
神火发布了新的文献求助20
58秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
勤奋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
manmanzhong完成签到 ,获得积分10
1分钟前
罗格朗因完成签到 ,获得积分10
1分钟前
郭郭要努力ya完成签到 ,获得积分0
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
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 6246732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8070135
关于积分的说明 16845915
捐赠科研通 5322874
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2834283
邀请新用户注册赠送积分活动 1811763
关于科研通互助平台的介绍 1667516