DOI:10.11858/gywlxb.20220646四方相PbTeO3晶体在高压下的压缩行为法志湘1，王文丹1，黎傲1，于少楠1，王李平2（1.西南交通大学物理科学与技术学院,四川成都610031；2.南方科技大学前沿与交叉科学研究院,广东深圳518055）B′0摘要：利用水热法在230℃以及水的饱和蒸汽压条件下合成出毫米尺寸的四方相PbTeO3单晶样品，并研究了其晶体结构、微观形貌、热稳定性等性质。利用金刚石对顶砧和同步辐射原位X射线衍射技术，探讨了该四方相PbTeO3晶体在高压下的压缩行为，发现在0～37GPa的压力范围内四方相PbTeO3无相变发生。拟合该PbTeO3样品的压力-体积数据，得到其体弹模量为B0=42(1)GPa，体弹模量的一阶导数=5.5(0.2)。晶格参数随压力的变化显示，该晶体在c轴方向更易压缩。关键词：四方相PbTeO3；晶体结构；状态方程；体弹模量中图分类号：O521.2文献标识码：A由阳离子的外层孤对电子引起的晶体非中心对称结构使材料因具有许多优异的物理、化学性质而受到越来越多的关注，代表性的阳离子有二价铅离子（Pb2+）和四价碲离子（Te4+）[1–2]。Pb2+在与O2−、F−、Cl−等阴离子键合时，6s2孤对电子的存在导致Pb2+周围的配位不对称，形成偏心多面体，并使晶体结构不具有反演中心[1,3]。在许多含铅氧化物中均观察到这种非中心对称结构，同时这类含铅氧化物多数存在压力诱导相变[4–6]，例如：室温下PbNiO3在4.4～9.5GPa的压力区间存在一个从LiNbO3结构到钙钛矿结构的相变[4]；立方钙钛矿结构的PbCrO3在约1.6GPa处存在一个等结构相变[5–6]。Te4+的4s孤对电子引发的结构扭曲在许多碲氧化物中也被发现，并伴随许多有趣的性质[7–16]，如MnTeO3、CoTeO3表现为铁磁性[7]，而CaTeO3、SrTeO3表现为铁电性[10–13]。此外，在MTeO3型氧化物中，当M离子位置被Sr、Ba、Zn、Cd、Hg等原子取代时，此类化合物通常具有非线性光学性质[14–16]。当氧化物晶体中同时出现具有长程孤对电子的Pb2+和Te4+时，问题将变得复杂而有趣。目前，已报道的PbTeO3晶体结构有三斜[17–18]、单斜[19]、正交[20]、四方[21–24]、立方[25]5种。近年来，学者们对PbTeO3进行了研究。Kosse等[23]和Sciau等[24]利用单晶X射线衍射技术报道了PbTeO3的四方结构；Young[22]研究PbO-TeO2系统的相图时发现，当温度升至485℃时，四方相PbTeO3不可逆地转变为单斜相；Stavrakieva等[26]则利用红外吸收光谱对四方相PbTeO3进行了研究；Kosse等[21,23]发现四方相PbTeO3是一种压电材料，并始终处于自发极化状态；M...
