Nature Materials-碲化鍺GeTe
立方晶系能量材料，如熱電材料或混合鈣钛礦材料，通常被認為是高度無序的。在碲化鍺GeTe和相關IV–VI族金屬硫屬化合物中，這被認為提供了熱電應用所需的低熱導率。然而，傳統晶體學無法區分靜态無序和原子運動。
今日，法國勃艮第大學(Université Bourgogne Franche-Comté）Simon A. J. Kimber，美國橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）Anibal J. Ramirez-Cuesta，布魯克海文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory）Simon J. L. Billinge等，在Nature Materials上發文，報道了一種能量分辨可變快門對分布函數技術energy-resolved variable-shutter pair distribution function technique。在原子運動相關的時間尺度上，采集了具有不同曝光時間的晶體結構快照。
研究發現，在所有溫度時，碲化鍺GeTe的時間平均結構都是晶态的，但在較高溫度時，具有各向異性的非諧動力學anisotropic anharmonic dynamics ，類似于快速快門速度下的靜态無序，并具有沿<100>c晶向的相關鐵電漲落。
研究表明，這種各向異性是從金茲堡-朗道Ginzburg–Landau 模型中自然出現的，該模型通過長程彈性互相作用耦合極化漲落。通過評估能量材料與時間相關的原子關聯，解決了局域和平均結構探針之間長期存在的分歧，并表明了，自發各向異性普遍存在于立方晶系IV–VI族金屬硫屬化合物材料。
圖1：碲化鍺GeTe 的局部畸變，并在空間群R3m和Fm-3m相與X射線對分布函數pair distribution functions，PDF拟合。
圖2：在720K，300 meV中子時，c-GeTe瞬時和時間平均中子散射結果。
圖3：計算了c-GeTe聲子的熱漫散射thermal diffuse scattering，TDS和聲子色散。
圖4：實空間動力學的溫度依賴性和碲化鍺GeTe應變。
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本文譯自Nature。
