高压下分子晶体SnBr4的结构及电子性质研究

　　分子晶体作为一类特殊的体系，由于其分子间是通过分子间相互作用力（主要包括范德瓦尔斯力和氢键），在高压下呈现出新颖的性质。作为重要的分子晶体SnBr₄，有很多关键性问题未解决，诸如至今没有直接的X射线证据证明其在高压下是否会发生非晶化以及关于非晶化的机制。吉林大学超硬材料国家重点实验室的崔田课题组对SnBr₄在高压下的结构稳定性以及电子方面的性质进行了系统的研究，相关研究成果发表在2013年3月29日的《The Journal of Physical Chemistry C》杂志上。 

　　该研究组发现了分子晶体SnBr₄在压力的作用下，发生了晶体−晶体的结构转变，随后向非晶态转变。实验和理论计算的结果表明压致非晶化是一个分子解离的过程，即由分子相变为非分子相。通过高压下光学吸收光谱的测量发现，样品的带隙随着压力的增加不断减小，在大约40 GPa样品发生了由绝缘体向金属的转变。 　　

　　原位高压同步辐射XRD的测量是在北京同步辐射装置（BSRF）4W2-高压实验站完成的。入射光的波长为 λ = 0.6199 Å。对样品到探测器的距离及几何参数的校准是通过校准CeO₂标样的方法。对每个压力点的XRD谱采集时间设为600s。获得的高压X射线数据直接证明分子晶体SnBr₄在高压下发生晶体-晶体的结构相变及晶体-非晶体的转变。 

　　本研究不仅对第四主族卤化物在高压下的行为有了更深一层的识，而且对分子晶体在高压下的特殊行为有了更深的理解。

　　发表文章： 

　　Xiaoli Huang, Defang Duan, Kai Wang, Xinyi Yang, Shuqing Jiang, Wenbo Li, Fangfei Li, Qiang Zhou, Xilian Jin, Bo Zou, Bingbing Liu, and Tian Cui*, Structural and Electronic Changes of SnBr₄ under High Pressure, J. Phys. Chem. C, 2013, 117 (16), 8381–8387.