中国科学院 化学直觉告诉我们，压力往往会增加配位的数量，因此通常会使结构有序，尤其是钙钛矿类化合物
然而，在最近发现的Y2CoiRo6 A2B“B”O6型双钙钛矿化合物中，研究人员发现异常压力诱导的B位有序无序转变现象
学分:金长青，中国科学院物理研究所 高压材料科学在过去的几十年里已经起飞，伴随着以前困难的实验技术和技术的进步，例如金刚石砧，它以比地球表面大几百万倍的压力挤压两个金刚石之间的材料样品
该领域利用这些反映行星内部深处的极端条件来发现新材料，以潜在有用甚至奇特的方式修改已知材料的属性，并测试它们关于材料如何工作的概念，或者模拟地球内部的情况
与此同时，钙钛矿既是地球地幔中最丰富的矿物(由钛酸钙、CaTiO3组成)，也是与这种矿物具有相同特殊晶体结构的任何材料的名称
钙钛矿结构是材料科学家非常感兴趣的，因为它具有多种有趣的性质，在微电子学、电信和清洁能源应用中非常重要
中国科学院物理研究所研究员、中国科学院大学兼职教授金长青教授，利用先进的高压技术，一段时间以来已经制备了许多具有钙钛矿结构和新颖功能的新材料
最近，他的实验室已经合成了一种新型钙钛矿化合物，称为“双钙钛矿”，它的“晶胞”是普通钙钛矿的两倍，或者说是晶体的最小可能的结构单元
该发现发表在同行评议的《Angewandte Chemie》杂志上
这项研究详细描述了研究人员如何将他们最新的由钇、钴、铱和氧原子组成的双钙钛矿暴露在不同程度的极端压力下，以及当他们这样做时发生了什么
对于大多数材料来说，压力的增加使得能够立即聚集在晶体中心原子周围的原子数量(称为配位数)增加
但是新的双钙钛矿结构Y2CoIrO6不符合传统理论，即晶体结构的有序性随压力的增加而增加
相反，当在环境压力下合成时，Y2CoIrO6是高度有序的，但令人惊讶的是，当在6吉帕斯卡(GPa，或大约60，000倍标准大气压)下合成时，虽然晶胞确实变小了，但现在只有部分有序
然后在15 GPa时，研究人员发现无序
越来越大的压力逆转了研究人员预期的正常的从有序到无序的顺序
此外，材料的磁性也发生了变化 “奇怪的是，15 GPa也是你在地球深处上地幔和下地幔之间的边界区域发现的压力，”该小组的另一名成员郑登说
“这正是许多钙钛矿材料形成的地方
" 进一步深入了解这种意外的压力依赖性有序-无序转变，可能有助于科学家更好地理解构成地幔和地球内部更深处的矿物的性质 “这违背了我们对高压化学的直觉，”邓继续说道
“这意味着我们将不得不完全重新考虑固态科学中压力的影响。” 这一发现可能允许在高压下设计和合成有用的新材料，否则在正常条件下很难实现这些特性
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