Lifetime-shortened acoustic phonons and static order at the Brillouin zone boundary in the organic-inorganic perovskite <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>CH</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>NH</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub><mml:msub><mml:mi>PbCl</mml:mi><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math>
Notice bibliographique
Résumé
Lead halide hybrid perovskites consist of an inorganic framework hosting a molecular cation located in the interstitial space. These compounds have been extensively studied as they have been identified as promising materials for photovoltaic applications with the interaction between the molecular cation and the inorganic framework implicated as influential for the electronic properties. ${\mathrm{CH}}_{3}{\mathrm{NH}}_{3}{\mathrm{PbCl}}_{3}$ undergoes two structural transitions from a high temperature cubic unit cell to a tetragonal phase at 177 K and then a subsequent orthorhombic transition at 170 K. We have measured the low-frequency lattice dynamics using neutron spectroscopy and observe an energy broadening in the acoustic phonon linewidth towards the high-symmetry point ${\mathbf{Q}}_{X}=(2,\frac{1}{2},0)$ when approaching the transitions. Concomitant with these zone boundary anomalies is a hardening of the entire acoustic phonon branch measured in the $\mathbf{q}\ensuremath{\rightarrow}0$ limit near the (2, 0, 0) Bragg position with decreasing temperature. Measurements of the elastic scattering at the Brillouin zone edges ${\mathbf{Q}}_{X}=(2,\frac{1}{2},0),{\mathbf{Q}}_{M}=(\frac{3}{2},\frac{1}{2},0)$, and ${\mathbf{Q}}_{R}=(\frac{3}{2},\frac{3}{2},\frac{5}{2})$ show Bragg peaks appearing below these structural transitions. Based on selection rules of neutron scattering, we suggest that the higher 177 K transition is displacive with a distortion of the local octahedral environment and the lower transition is a rigid tilt transition of the octahedra. We do not observe any critical broadening in energy or momentum, beyond resolution, of these peaks near the transitions. We compare these results to the critical properties reported near the structural transitions in other perovskites and particularly ${\mathrm{CsPbCl}}_{3}$ [Y. Fujii, S. Hoshino, Y. Yamada, and G. Shirane, Phys. Rev. B 9, 4549 (1974)]. We suggest that the simultaneous onset of static resolution-limited Bragg peaks at the zone boundaries and the changes in acoustic phonon energies near the zone center is evidence of a coupling between the inorganic framework and the molecular cation. The results also highlight the importance of displacive transitions in organic-inorganic hybrid perovskites.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».