氢化促进二氧化钒体相氧空位消除的原子尺度起源
材料科学
2021-01-19 v1 强关联电子
摘要
氧空位(VO)是金属氧化物材料中一类常见的点缺陷，对物理与化学性质具有重要影响。为获得化学计量比氧化物晶体，通常通过在空气或氧气气氛下高温精细退火处理来消除预存的VO。然而，退火条件难以控制，且由于VO迁移能垒较高，体相中VO的消除受到抑制。本文选取VO2晶体薄膜作为模型体系，发展了一种由可控氢掺杂辅助的替代退火处理，可在较低温度下实现VO2-{\delta}晶体中VO缺陷的有效消除。该发现归因于氢化加速了VO2-{\delta}晶体中氧空位的恢复。理论计算表明，H掺杂诱导的电子倾向于在VO2-{\delta}薄膜中的氧缺陷周围积累，这促进了VO的扩散，从而使其更易被消除。该方法有望推广至其他金属氧化物以调控氧相关点缺陷。
引用
@article{arxiv.2007.07505,
title = {Atomic origin for hydrogenation promoted bulk oxygen vacancies removal in vanadium dioxide},
author = {Bowen Li and Min Hu and Hui Ren and Changlong Hu and Liang Li and Guozhen Zhang and Jun Jiang and Chongwen Zou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.07505},
year = {2021}
}
备注
14 pages, 4 figures