【摘要】 研究中通过对其分子和晶体结构的XRD分析，在所考虑的温度区间内，计算了晶体的三维各向异性热膨胀系数，并根据晶格中分子间作用力的性质对所获得的值进行了评论。

热膨胀在许多技术中具有相当重要的意义，例如，精密机械、燃料电池和固态电子技术。在后一个领域，对每个系统组件的热膨胀行为的详细了解对于确保适当的器件性能至关重要。

 

J. Mohanraj等人[1]通过XRD在120–300 K范围内探测了由4-羟基氰基苯（4CB）组成的有机半导体单晶的各向异性热膨胀特性。4HCB是一种简单的推拉系统，能够形成具有分子间氢键的半导体单晶，近年来对其独特的电子性质及其作为电离辐射探测器的潜在应用进行了研究。

 

研究中通过对其分子和晶体结构的XRD分析，在所考虑的温度区间内，计算了晶体的三维各向异性热膨胀系数，并根据晶格中分子间作用力的性质对所获得的值进行了评论。确定了三个晶轴和晶体体积的各向异性膨胀系数。

 

对晶体结构的仔细分析表明，来自组成晶胞的两个独立的、取向不同的4HCB分子的两个不同的氢键在温度变化时，在键长和键角方面具有不同的重排模式。在相同温度范围内进行的线性偏振中红外（LP-MIR）测量，重点是O–H键光谱区域，证实了这一发现。

 

基于半经验关系以及几何考虑和假设，相同的LP-MIR测量允许计算–CN…H–O–沿晶体a和b轴的氢键长度。反过来，如此计算仅使用LP-MIR数据，就可以使用–CN…H–O–键长来推导沿相应晶轴的热膨胀系数以及体积热膨胀系数。获得了与从XRD测量获得的相同值合理且良好一致的结果。

 

[1] Phys. Chem. Chem. Phys., 2018,20, 1984-1992.

 

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