應用 | 拉曼和XRD雙儀器聯手！捕獲 Ce?(MoO?)?的罕見高溫同構相變
發布時間：2026-01-12分享至：
在材料科學的“探案”現場，同構相變（IPT）堪稱最隱蔽的“結構謎題”——晶體對稱性不變，內部卻發生實質性重構，常規手段難以捕捉。在近期發表的研究中，X?射線衍射儀（PXRD）與拉曼光譜儀組成“黃金搭檔”，成功解鎖了Ce?(MoO?)?（鉬酸鈰）的高溫相變密碼，為這類現象的研究提供了精準范式！
一、核心背景：為什么這兩種儀器是“關鍵玩家”？
鉬酸鈰是兼具光催化、防腐、抗菌等多重潛力的稀土材料，但高溫下的結構穩定性一直未知。同構相變作為凝聚態物理中的 “稀有事件”，因不改變晶體對稱性，單一儀器難以確診。而 PXRD 擅長 “長程結構觀測”，拉曼光譜專攻 “局部振動探測”，兩者互補，恰好能從宏觀到微觀完整捕捉相變信號。
1、X射線衍射儀（PXRD）——結構變化的“全局偵探”
作為晶體結構分析的“王牌工具”，衍射儀搭配原位變溫裝置（13-973K），全程掌控相變的宏觀規律：
室溫定調：通過衍射峰分析，確認Ce?(MoO?)?為純相白鎢礦型晶體，屬于 I4?/a 四方晶系，無雜質干擾，為后續研究奠定基礎。
?
圖1.通過水熱法獲得的Ce2(MoO4)3粉末的粉末X射線衍射圖譜。附圖展示了CMO晶體在室溫下的晶體結構，其中顯示了[MoO4]和[CeO8]組分。
高溫追蹤：在300-973K 的加熱過程中，實時監測晶格參數、微應變和晶粒尺寸。583K時，晶格參數突然偏離線性膨脹規律，783K 后才恢復線性，這種“反常”正是同構相變的核心信號；同時衍射峰無新增，證實晶體對稱性未變，確認為“同構”相變。
?
圖2.Ce2(MoO4)3樣品在不同溫度下加熱(a、c)及恢復至室溫(b、d)時粉末X射線衍射圖譜的對比。加熱過程中112、103和004布拉格峰的近景視圖(c)。