电致变色非晶氧化钨的微分着色效率作为插层水平的函数：理论与实验的比较

非晶氧化钨（$\textit{a}\mathrm{WO}_{3}$）中光子能量低于带隙时的光吸收，可以用局域态之间的电子跃迁来解释。为了研究这一现象，我们采用了微分着色效率的概念，定义为光学密度对注入电荷的导数。我们还在频率分辨研究中利用了其向复数量的扩展。在较宽的锂插层范围内，使用 $810~\mathrm{nm}$（$1.53~\mathrm{eV}$）的光学波长，对电致变色 $\textit{a}\mathrm{WO}_{3}$ 薄膜进行了原位电化学和光学联合实验。通过计时电位法（CP）进行了准平衡测量。通过同时进行电化学和颜色阻抗谱（SECIS）进行了动态频率相关测量。由 CP 获得的微分着色效率在临界插层水平处改变符号。其响应与考虑 $\mathrm{W}^{4+}$、$\mathrm{W}^{5+}$ 和 $\mathrm{W}^{6+}$ 位点之间电子跃迁的理论模型表现出极好的一致性。对于 SECIS 实验，微分着色效率的低频极限显示出与 CP 类似的总体趋势。然而，它在临界离子插入水平处并未改变符号。这种差异可能是由于薄膜在高 $\mathrm{Li}^+$ 插入水平下发生的退化效应所致。本工作提出的方法和结果对于无序材料中光吸收的研究以及电致变色应用具有重要意义。