重磅！中科院理化所林哲帅/姜兴兴&哈工大盛捷，最新Nature Chemistry！

本文报道了一种在方钠石晶体中通过引入部分占位的柔性间隙基团实现宽温域各向同性零热膨胀的方法。背景：零热膨胀材料对高精度光学、能源转换等领域至关重要，传统开放框架结构虽能产生负热膨胀但稳定性不足，而闭合框架虽稳定却易抑制横向振动，导致正热膨胀占优。研究目的：该研究旨在闭合方钠石笼中引入部分占位的[SO₄]/[CdO₄]间隙单元，以在保持结构稳定的同时保留关键振动自由度，从而获得宽温域零热膨胀材料。结论：研究成功构筑了Cd₄Al₆O₁₂SO₄（CASO）晶体，在11–893 K范围内实现各向同性零热膨胀，平均线性热膨胀系数仅为0.21(23)×10⁻⁶ K⁻¹。其高温零热膨胀源于位置无序氧配体增强的S–O₂伸缩振动，维持了横向振动模以抵消正热膨胀。CASO具有极高的热稳定性（可至约1,100 K）、宽透光窗口（275–3,600 nm）和极低带隙热漂移，适用于高精度光学与极端热环境。该工作提供了设计宽温域零热膨胀材料的通用策略。