锐钛矿TiO2中氧空位的聚集与电子诱导迁移
材料科学
2018-04-16 v1
摘要
利用扫描隧道显微镜（STM）研究了电场与电流对锐钛矿TiO2中氧空位（VOs）行为的影响。在锐钛矿（101）表面，VOs不稳定；在高于200 K的温度下它们迁移进入体相。以大于+4.3 V的样品偏压扫描洁净的锐钛矿（101）表面会在扫描区域产生表面VOs，表明次表面VOs迁回了表面。为验证该假设，首先通过高能电子轰击产生表面VOs，随后对样品轻度退火，导致VOs移至次表面区域并形成空位团簇。这些VO团簇具有多种 distinct 形状。以高STM偏压扫描VO团簇可重复性地将其转回为表面VO的组合，其构型对每一类团簇具有特征性。系统研究了次表面到表面VO迁移对所用STM偏压、隧穿电流及样品温度的依赖关系。结果指向高能“热”电子在该过程中的关键作用。这些发现与氧化物的忆阻行为及固体氧化物膜中的氧扩散密切相关。
引用
@article{arxiv.1804.04920,
title = {Aggregation and Electronically-Induced Migration of Oxygen Vacancies in TiO2 Anatase},
author = {Martin Setvin and Michael Schmid and Ulrike Diebold},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.04920},
year = {2018}
}