SCMs|“平均原子晶格体积”在预测负热膨胀材料中的作用：以REFe(CN)6为例

面对高精尖仪器或设备的热膨胀控制的需求，探索新的负热膨胀材料显得尤为重要。近日，北京科技大学陈骏教授和郑州大学高其龙副教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，采用“平均原子晶格体积”概念预测各向异性新的负热膨胀材料体系，据此发现了REFe(CN)₆ (RE = La，Sm，Ho，Lu) 负热膨胀材料家族。

采用原位中子粉末衍射(NPD)、X射线吸收精细结构谱(EXAFS)和第一性原理计算揭示了其负热膨胀来源于低频声子振动模式中的CN原子的横向热振动，进一步发现“平均原子晶格体积”越大，其对应的低频声子模式频率越低，格林艾森常数越负，CN原子的横向热振动越强。

图1 平均原子晶格体积与热膨胀材料之间的关系。

本工作为定性预测负热膨胀材料提供了新的方法，对热膨胀控制与设计具有重要意义。 

文章信息

Gao, Q., Sun, Q., Venier, A. et al. The role of average atomic volume in predicting negative thermal expansion: The case of REFe(CN)₆. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1797-3

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