Repozytorium
Wyszukaj
Kolekcje
Inne
Ferroelectric, Switchable Dielectric and Nonlinear Optical Properties in Inorganic–Organic Lead-Free 1D Hybrids Based on Bi(III) and Azetidine: (C3NH8)2[BiCl5], (C3NH8)2[BiBr5]
Autorzy
Rok wydania
2024
Czasopismo
Journal of Physical Chemistry Letters
Numer woluminu
15
Strony
11709-11722
DOI
10.1021/acs.jpclett.4c02695
Kolekcja
Język
Angielski
Typ publikacji
Artykuł
This study investigates lead-free organic–inorganic hybrids (C3NH8)2[BiCl5] (ABC) and (C3NH8)2[BiBr5] (ABB), focusing on their structural, dielectric, ferroelectric, and optical properties. Both compounds exhibit paraelectric (I) to ferroelectric (II) phase transitions (PTs) at 230/233 K and 228/229 K, respectively, transitioning from orthorhombic (Pnma) to monoclinic (P21) phases, with distorted [BiX6]3– octahedra forming 1D chains. Quasielastic neutron scattering and solid-state 1H NMR studies reveal the localized motion of azetidinium cations. Dielectric measurements of ABC and ABB show step-like permittivity changes by 11–12 units post-transition I → II, demonstrating reversible switching behavior. Absorption studies reveal band gaps of 3.24 eV for ABC and 2.76 eV for ABB, classifying them as insulators. Luminescence spectra at 77K display 578 nm (ABC) and 708 nm (ABB) emissions, attributed to 3P1,0 → 1S0 transitions. Both compounds demonstrate stable second harmonic generation (SHG) switching of the on–off type. The switching performance is evaluated over multiple thermal cycles using the treq metric, which decreases with increasing temperature change rate and indicates that ABB’s SHG switching is approximately 30% faster than that of ABC.
Słowa kluczowe
Cations, Crystals, Nonlinear optics, Phase transitions, Polarization
Licencja otwartego dostępu
Licencja na prawach której można swobodnie kopiować, rozprowadzać, zmieniać i remiksować objęty prawem autorskim utwór (Utwór-przedmiot prawa autorskiego) pod warunkiem podania imienia i nazwiska autora utworu pierwotnego oraz źródła pochodzenia utworu.
Pełny tekst licencji: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/pl/legalcode
Adres publiczny
http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.4c02695
Strona internetowa wydawcy
Podobne publikacje
Ferroelectricity, Piezoelectricity, and Unprecedented Starry Ferroelastic Patterns in Organic–Inorganic (CH3C(NH2)2)3[Sb2X9] (X = Cl/Br/I) Hybrids
Krupińska Aleksandra, Burzyńska Bogumiła, Kinzhybalo Vasyl, Dziuk Błażej, Szklarz Przemysław, Kajewski Dariusz, Zaręba Jan K., Drwęcka Ada, Zelewski Szymon J., Durlak Piotr, Zieliński Piotr, Sobieszczyk Paweł, Jakubas Ryszard, Piecha-Bisiorek Anna
Nonlinear Optical Activity of a Chiral Organic–Inorganic ([(NH3CH2CH2)3NH])2[MnBr5]Br5 Photoluminescent and Piezoelectric Crystal
Rok Magdalena, Miniewicz Andrzej, Zdończyk Maria, Zarychta Bartosz, Mikurenda Julia W., Bartkiewicz Stanisław, Wiśniewska-Bełej Monika, Cybińska Joanna, Piecha-Bisiorek Anna
Progressive Structural Complexity in Ferroelectric 1,2,4-Triazolium Hexabromoantimonate(III): Interplay of "Order-Disorder" and "Displacive" Contributions to the Structural Phase Transitions
Chański Michał, Białońska Agata, Jakubas Ryszard, Rok Magdalena, Zaręba Jan K., Janicki Rafał, Durlak Piotr, Piecha-Bisiorek Anna