Strongly Anharmonic Phonons and Their Role in Superionic Diffusion and Ultralow Thermal Conductivity of Cu 7 PSe 6

非谐性 声子 材料科学 凝聚态物理 热导率 非弹性中子散射 快离子导体 离子电导率 热传导 散射 离子 中子散射 声子散射 化学物理 物理 光学 量子力学 复合材料 电解质 电极
作者
Mayanak K. Gupta,Jingjin Ding,Dipanshu Bansal,D. L. Abernathy,Georg Ehlers,Naresh C. Osti,Wolfgang G. Zeier,Olivier Delaire
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (23): 2200596-2200596 被引量:17
标识
DOI:10.1002/aenm.202200596
摘要

The quest for advanced superionic materials requires understanding their complex atomic dynamics, but detailed studies of the interplay between lattice vibrations and ionic diffusion remain scarce. Here inelastic and quasielastic neutron scattering measurements in the superionic argyrodite Cu7PSe6 are reported, combined with molecular dynamics (MD) based on ab initio and machine-learned potentials, providing critical insights into the atomistic mechanisms underlying fast ion conduction. The results reveal how long-range Cu diffusion is limited by intercluster hopping, controlled by selective anharmonic phonons of the crystalline framework. Further, the Green–Kubo simulations reproduce the ultralow lattice thermal conductivity and identify contributions from mobile ions, phonons, and their cross-correlations. The mode resolved analysis shows that the thermal conductivity is dominated by low-energy acoustic phonon modes of the overall crystal framework. The analysis of mode-resolved spectral functions further show that vibrational modes with significant Cu contributions are strongly damped, corresponding to the breakdown of associated phonon quasiparticles. These results highlight the importance of strongly anharmonic effects in superionic systems, in which the traditional quasiharmonic phonon picture is insufficient, and pave the way toward combining machine-learning accelerated simulations with neutron scattering experiments to rationalize the complex atomic dynamics underlying ionic and thermal transport.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
12345完成签到 ,获得积分20
刚刚
刚刚
所所应助sanmu采纳,获得10
刚刚
tusizi2006发布了新的文献求助10
刚刚
个性跳跳糖完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
journey完成签到 ,获得积分10
1秒前
NYM完成签到 ,获得积分10
2秒前
卡拉米完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
嘟嘟完成签到,获得积分10
3秒前
福福完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
干净问筠完成签到,获得积分10
5秒前
PlanetaryLayer完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Promise发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
1117发布了新的文献求助10
6秒前
卡拉米发布了新的文献求助10
6秒前
碧蓝问梅完成签到,获得积分10
7秒前
博弈春秋完成签到,获得积分10
7秒前
roclie发布了新的文献求助10
8秒前
若狂完成签到,获得积分10
8秒前
lezbj99发布了新的文献求助10
9秒前
落寞映易完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
远山完成签到 ,获得积分10
12秒前
书羽完成签到,获得积分10
12秒前
852应助捡了小猫名为苍狗采纳,获得10
12秒前
12秒前
Promise完成签到,获得积分10
13秒前
正能量完成签到 ,获得积分10
14秒前
专一的凝荷完成签到,获得积分10
14秒前
落寞映易发布了新的文献求助20
14秒前
Jasen发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Communist propaganda: a fact book, 1957-1958 500
Briefe aus Shanghai 1946‒1952 (Dokumente eines Kulturschocks) 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3167746
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2819117
关于积分的说明 7925260
捐赠科研通 2479015
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1320596
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 632856
版权声明 602443