摘要：Zero thermal expansion(ZTE)alloys have unique aspects in the application of the engineering of precise dimensional ***,the harsh conditions to realize ZTE,i.e.,appropriate coupling among spin,lattice,and charge upon heating,have limited the ZTE alloys by very few numbers of *** this work,we report a route to achieving twodimensional(2D)ZTE behavior by regulating crystallographic texture and magneto-volume effects(MVEs)in volumetric positive thermal expansion *** is illustrated in a series of Mn_(x)Fe_(5-x)Si_(3)compounds by those earth-abundant *** a result,a 2D ZTE performance with a coefficient of thermal expansion α_(1)=0.45×10^(-7)K^(-1) over a broad temperature window of 10–310 K was observed in *** experimental results by synchrotron X-ray diffraction,neutron diffraction,microscopy,and magnetization measurements reveal that such a ZTE behavior is strongly coupled with fiber crystallographic texture and magnetic moment at the crystallographic 6g site that dominates MVEs in the a-b *** competition between ferromagnetic Fe_(4d)–Fe_(6g)(J_(FM))and antiferromagnetic Mn_(4d)–Mn_(6g)(J_(AFM))interactions makes the Mn_(1.5)Fe_(3.5)Si_(3) and Mn_(2)Fe_(3)Si_(3)compounds show mixed magnetism and negative thermal expansion(NTE).The integral approach presented here can be used to extend the scope of ZTE/NTE species in other magnetic or ferroelectric materials.

摘要：原子或分子的堆积方式和元素分布是凝聚态物质的核心问题,而局域结构的精确测定则为揭示原子堆积方式和元素分布提供了重要手段。获得与化学成键直接关联的局域结构信息,是人们认识化学反应,理解功能材料设计结构本质的重要依据。基于全散射技术的原子对分布函数方法(PDF),通过考虑原子对间距的空间分布规律,为具有不同结晶状态和团聚方式的凝聚态体系提供了全尺度的结构信息。本文从介绍全散射和原子对分布函数方法的理论基础出发,根据凝聚态物质的聚集形态差异和结构化学特点,列举了近年来在研究凝聚态物质的原子对分布函数过程中,结合原位温度场、反向蒙特卡洛等方法获得的物质局域结构信息和短程到长程的结构演变。通过分析局域结构与长程结构的对比差异,从局域尺度的视角为研究凝聚态物质的化学反应、功能物性优化和外场响应提供了新的思路。

摘要：实现材料的顺电-铁电相变可以丰富铁电材料的多样性.本文通过设计和引入A位非化学计量缺陷,在Ba_(0.9)(Fe_(0.5)Nb_(0.5))O_(3-δ)薄膜中实现了晶格畸变,诱导出室温铁电.薄膜中引入的四方畸变和局部位错促进了结构的对称性破缺以及自发极化的出现.在这里我们成功实现了室温下剩余极化Pr约为8μC cm^(-2)的铁电性和高达450℃的相稳定性温度我们的研究工作为通过缺陷工程发现和调节新型铁电材料提供了一种实用的方法.

摘要：负热膨胀化合物可调控材料的热膨胀系数,在复合材料、精密仪器等方面具有重要的应用前景,成为近年来化学、物理和材料工程领域的研究热点之一.因其晶体结构主要由—M—CN—M—含有双原子氰根(CN)链组成,许多普鲁士蓝类化合物呈现反常的热膨胀性质.本文综述了普鲁士蓝类负热膨胀化合物结构、热膨胀机制与系数调控等方面的研究进展.以氰根配体数量为分类主线,将具有反常热膨胀性的氰根配体化合物分为氰化物、六氰基和八氰基普鲁士蓝类化合物等进行介绍,从局域结构和平均结构角度分析了N和C原子的横向振动对负热膨胀贡献的角度解释了机理,从客体离子或分子嵌入的方法分析了热膨胀调控原理,并对新型普鲁士蓝类负热膨胀化合物的设计及应用进行了展望.