Enhancing Properties with Distortion: A Comparative Study of Two Iron Phosphide Fe2P Polymorphs

正交晶系 材料科学 铁磁性 相(物质) 微晶 结晶学 晶体结构 化学 磁化 冶金 磁场 物理 有机化学 量子力学
作者
Seongyoung Kong,Prashant Singh,Arka Sarkar,Gayatri Viswanathan,Yury V. Kolen’ko,Yaroslav Mudryk,D. D. Johnson,Kirill Kovnir
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:36 (3): 1665-1677 被引量:7
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c03003
摘要

Iron phosphide (Fe2P) crystallizes in its own hexagonal crystal structure type (h-Fe2P). As found in meteorites, orthorhombic polymorph (o-Fe2P) was originally reported as a high-temperature and high-pressure phase. Recently, o-Fe2P was described as being stable at ambient pressure, yet no synthetic methods were developed for single-crystal growth or single-phase bulk powder synthesis. Here, we report a successful method for growing o-Fe2P single crystals and synthesizing phase-pure polycrystalline samples using tin-flux. In situ powder X-ray diffraction studies showed that the phase transition from o-Fe2P to h-Fe2P occurs at about 873 K, and below that temperature, the formation of the o-Fe2P phase is favored thermodynamically rather than kinetically. Systematic comparison of transport, magnetic, and electrocatalytic properties of both h-Fe2P and o-Fe2P phases showed a substantial impact of the crystal structure on properties. The orthorhombic structural distortion resulted in considerable changes in magnetic properties, with the o-Fe2P phase exhibiting a 60% lower Fe magnetic moment and a substantially higher ferromagnetic Curie temperature than h-Fe2P. Electrochemical measurements toward the hydrogen evolution reaction in acidic media showed that the o-Fe2P phase requires an 80 mV lower overpotential than the h-Fe2P phase to generate a current density of −10 mA/cm2, and their electronic structures suggest that the higher density of states at the Fermi energy is the origin of superior catalytic activity in o-Fe2P.
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
刚刚
1秒前
俭朴的雨安完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
4秒前
Antonio完成签到,获得积分10
4秒前
zzyt发布了新的文献求助10
4秒前
JamesYang发布了新的文献求助10
4秒前
桐桐应助evelyn采纳,获得10
4秒前
6秒前
死神发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
完美世界应助牧青采纳,获得10
7秒前
坚定的苑睐完成签到 ,获得积分10
7秒前
lizhoukan1完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Owen应助怕黑的飞柏采纳,获得10
8秒前
小巧强炫完成签到,获得积分10
8秒前
liam发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
12秒前
12秒前
12秒前
虞丹萱完成签到,获得积分10
12秒前
rrrrrrry发布了新的文献求助10
13秒前
FashionBoy应助zzyt采纳,获得10
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
大模型应助chne采纳,获得10
14秒前
玩命的兔子完成签到,获得积分10
15秒前
苏子墨完成签到,获得积分10
15秒前
李健的小迷弟应助蓓蓓采纳,获得10
16秒前
16秒前
evelyn发布了新的文献求助10
17秒前
hala安胖胖完成签到 ,获得积分10
19秒前
英俊的铭应助优美紫槐采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
20秒前
plddbc发布了新的文献求助10
20秒前
JamesPei应助THEFAN采纳,获得10
20秒前
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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5729406
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5317854
关于积分的说明 15316486
捐赠科研通 4876367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2619340
邀请新用户注册赠送积分活动 1568891
关于科研通互助平台的介绍 1525420