Synthesis and investigation into the structural, electronic and electrical properties of K2Pb(OCN)I3.
Synthesis and investigation into the structural, electronic and electrical properties of K2Pb(OCN)I3.
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K2Pb(OCN)I3的合成及结构、电子和电学性质研究
DOI：
10.1039/c9dt02124h
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发表时间：
2019
影响因子：
4
通讯作者：
H.-J. Meyer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Siai;A. Oprea;M. Ströbele;H.-J. Meyer
以碘化铅和氰酸钾为原料，采用差示扫描量热法（DSC）控制固相反应，合成了黄色透明的新化合物K2Pb（OCN）I3单晶。单晶X射线衍射结果表明，K_2Pb（OCN）I_3属于立方晶系（Fdm，a = 16.295（2）N，V = 4327（1）N，3，Z = 16，R_1 = 0.0167）。该结构基本上由两个框架组成，这两个框架由OCN−单元覆盖的钾四面体和共用角的碘化铅八面体构成。K2Pb（OCN）I3的红外光谱揭示了被分配到氰酸根离子的振动模式的存在。用PBE泛函（CASTEP代码）通过DFT计算的能带结构和总态密度和分态密度表明，该化合物的直接带隙为2.19 eV，与漫反射测量的实验值（2.4 eV）吻合较好。对这种材料的电性能的研究表明，它是高电阻的，并且具有大的介电常数（在150 °C下的相对值高达104）。然而，它不显示铁电行为。
Yellow transparent single crystals of the new compound K2Pb(OCN)I3 were synthesized from a mixture of lead iodide and potassium cyanate through a solid-state reaction, which was controlled by the differential scanning calorimetry (DSC) technique. The single crystal X-ray refinement showed that K2Pb(OCN)I3 crystallizes in the cubic system (Fdm, a = 16.295(2) Å, V = 4327(1) Å3, Z = 16 and R1 = 0.0167). The structure is basically composed of two frameworks built from potassium tetrahedra capped by OCN− units and corner-sharing lead iodide octahedra. The infrared spectrum of K2Pb(OCN)I3 reveals the presence of vibration modes that were assigned to cyanate ions. The band structure and total and partial density of states calculated by DFT with the PBE functional (CASTEP code) showed that this compound exhibits a direct band gap of 2.19 eV, which is in good agreement with the experimental value obtained from a diffuse reflectance measurement (2.4 eV). The investigation of the electrical properties of this material demonstrates that it is highly resistive and has large permittivity (relative values of up to 104 at 150 °C). However, it does not display ferroelectric behavior.
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