Stability and Lattice Dynamics of Ruddlesden–Popper Tetragonal Sr 2 TiO 4
In: ISSN: 1932-7447, 2020
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International audience ; We report a combined experimental and theoretical lattice dynamics study of the Ruddlesden–Popper layered compound Sr 2 TiO 4 . From inelastic neutron scattering experiments, we derive the generalized phonon density of states of Sr 2 TiO 4 . We also report its heat capacity, thermal expansion, and thermodynamic Grüneisen parameters using the calculated bulk modulus and find a large value of about 2. Using Raman scattering experiments under pressure, we discuss a potential structural distortion of the tetragonal structure above 11 GPa, which could be due to nonhydrostatic compression. The mode Grüneisen parameters of the four Raman-active modes are determined and shown to be in reasonable agreement with those obtained by density functional perturbation theory (DFPT) calculations. The temperature behavior of the Raman-active modes was studied, allowing us to determine the implicit volume and explicit anharmonic contributions. Above 400 K, the implicit volume contribution dominates the temperature-induced variation of the four Raman-active modes, whereas, below this temperature, the explicit anharmonic contribution is the dominant contributor to the highest energy mode. Our results underline the importance of anharmonicity in vibration-related properties of Sr 2 TiO 4 .
Titel: |
Stability and Lattice Dynamics of Ruddlesden–Popper Tetragonal Sr 2 TiO 4
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Autor/in / Beteiligte Person: | Viennois, Romain ; Hermet, P. ; Machon, D. ; Koza, M. ; Bourgogne, D. ; Fraisse, B. ; Petrović, A. ; Maurin, D. ; Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM) ; Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie - CNRS Chimie (INC-CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; (nano)Matériaux pour l'énergie (ENERGIE) ; Institut Lumière Matière Villeurbanne (ILM) ; Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) ; Laboratoire Nanotechnologies et Nanosystèmes Sherbrooke (LN2) ; Université de Sherbrooke (UdeS)-École Centrale de Lyon (ECL) ; Université de Lyon-Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon) ; Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA) ; Institut Interdisciplinaire d'Innovation Technologique Sherbrooke (3IT) ; Université de Sherbrooke (UdeS) ; Institut Laue-Langevin (ILL) ; Department of Quantum Matter Physics Geneva (DQMP) ; Université de Genève = University of Geneva (UNIGE) ; Laboratoire Charles Coulomb (L2C) ; Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) |
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Zeitschrift: | ISSN: 1932-7447, 2020 |
Veröffentlichung: | HAL CCSD ; American Chemical Society, 2020 |
Medientyp: | academicJournal |
DOI: | 10.1021/acs.jpcc.0c08237 |
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