الإزاحة الذرية غير المتجانسة التي تسببها الحرارة في بلورات هاليد الزنك المدمجة

يمكن لبلورات الحرارية (TS) تحويل الطاقة الحرارية إلى عمل ميكانيكي بشكل فعال، مما يحمل إمكانات كبيرة للاستخدام في المشغلات وأجهزة الاستشعار المتقدمة. على الرغم من أن الأبحاث الحالية تركز بشكل رئيسي على البلورات العضوية وبعض المركبات المعدنية، فإن اكتشاف سلوك TS في أنظمة المواد الأخرى لا يزال يمثل تحديًا. في هذا العمل، نقدم تخليق وهياكل اثنين من هاليدات الزنك العضوية غير العضوية المختلطة، TAPZnCl4 و TAPZnBr4 (TAP = 2,4,6-ثلاثي أمينو بيريميدينيوم)، والتي تظهر إزاحات حرارية قافزة أكبر من 20 ضعف حجمها. تظهر تحليل الأشعة السينية احادية البلورة بدرجات حرارة متغيرة وتركيز ميكروي أن سلوك TS من المرجح أن ينشأ من كسر التركيب فوق الجزيئي غير المتجانس الناتج عن الحرارة، حيث يمكن أن تؤدي الإزاحات الذرية العمودية إلى تشويه شبكة الروابط الهيدروجينية المسطحة. عند درجة حرارة عتبة، ستقوم التركيبة بالتفكك جزئيًا، مما يحرر الضغوط الداخلية المتراكمة، وبالتالي تحفيز سلوك TS. يمكن تعديل درجة حرارة TS بحوالي 40 كلفن عن طريق استبدال Cl- بـ Br- بسبب زيادة الكتلة الذرية. تفتح نتائجنا طريقًا جديدًا لتصميم بلورات TS في الهاليدات المعدنية الهجينة الوفيرة والمتنوعة هيكليًا وغيرها من المواد الصلبة العضوية غير العضوية.