Dynamics of the crystal structure of tin-based type-I clathrates with different degrees of disorder in their cationic frameworks

文献情報

出版日 2017-09-27
DOI 10.1039/C7CP05023B
インパクトファクター 3.676
著者

V. V. Novikov, K. S. Pilipenko, A. V. Matovnikov, N. V. Mitroshenkov, B. I. Kornev


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要旨

The temperature dependencies of heat capacity, CP(T), and cubic unit cell parameter, a(T), were experimentally obtained in the range of 2–300 K for the compounds Sn24P19.2I8, Sn20Zn4P20.8I8, and Sn17Zn7P22I8, which belong to a family of type-I clathrates. The experimental data were analyzed in the frames of the Debye–Einstein approximation, further accounting for the contributions of positional disorder in the clathrate frameworks as well as those of defect modes arising from the distribution of guest atoms over unequal in energy but close in space positions inside the framework cages. By fitting the experimental data, the Debye and Einstein characteristic temperatures describing the dynamics of the framework and guest atoms, respectively, were obtained. Their analysis revealed peculiar dependencies of the characteristic temperatures upon the number of substituted zinc atoms and the concentration of vacancies in the framework, which are discussed in this paper.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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