Influence of cationic ordering on the lattice dynamics of monoclinic Cu5Sn2S7 and cubic Cu5Sn2S6.65Cl0.35 sulfides
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68378271%3A_____%2F24%3A00601618" target="_blank" >RIV/68378271:_____/24:00601618 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c03489" target="_blank" >https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c03489</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c03489" target="_blank" >10.1021/acs.jpcc.4c03489</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Influence of cationic ordering on the lattice dynamics of monoclinic Cu5Sn2S7 and cubic Cu5Sn2S6.65Cl0.35 sulfides
Popis výsledku v původním jazyce
Cu2SnS3 is the parent compound of a series of phases in the Cu2+xSn1–xS3 section (0≤x≤0.15) of the ternary Cu–Sn–S phase diagram, the crystal structure of which can be controlled by varying the synthesis process and/or through a fine-tuning of the chemical composition. We investigate the lattice dynamics of the monoclinic ordered Cu5Sn2S7 and cubic disordered Cu5Sn2S6.65Cl0.35 compounds by temperature-dependent powder inelastic neutron scattering (INS) and heat capacity measurements. We show that the significant lowering of the lattice thermal conductivity in cubic Cu5Sn2S6.65Cl0.35 is due to a reduced phonon mean free path tied to the increased level of disorder in the unit cell. These results highlight how the stabilization of highly symmetric, yet strongly disordered crystal structures akin to those observed in high-entropy alloys, can lead to a drastic reduction in the heat transport, offering an effective approach to design high-performance thermoelectric sulfides.
Název v anglickém jazyce
Influence of cationic ordering on the lattice dynamics of monoclinic Cu5Sn2S7 and cubic Cu5Sn2S6.65Cl0.35 sulfides
Popis výsledku anglicky
Cu2SnS3 is the parent compound of a series of phases in the Cu2+xSn1–xS3 section (0≤x≤0.15) of the ternary Cu–Sn–S phase diagram, the crystal structure of which can be controlled by varying the synthesis process and/or through a fine-tuning of the chemical composition. We investigate the lattice dynamics of the monoclinic ordered Cu5Sn2S7 and cubic disordered Cu5Sn2S6.65Cl0.35 compounds by temperature-dependent powder inelastic neutron scattering (INS) and heat capacity measurements. We show that the significant lowering of the lattice thermal conductivity in cubic Cu5Sn2S6.65Cl0.35 is due to a reduced phonon mean free path tied to the increased level of disorder in the unit cell. These results highlight how the stabilization of highly symmetric, yet strongly disordered crystal structures akin to those observed in high-entropy alloys, can lead to a drastic reduction in the heat transport, offering an effective approach to design high-performance thermoelectric sulfides.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Návaznosti výsledku
Projekt
—
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2024
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Physical Chemistry C
ISSN
1932-7447
e-ISSN
1932-7455
Svazek periodika
128
Číslo periodika v rámci svazku
33
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
14075-14084
Kód UT WoS článku
001287550300001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85201056735