低自旋 Fe$^{2+}$ 掺杂 SrTiO${}_{3}$ 的红外光学吸收
材料科学
2016-01-12 v1
摘要
由于 SrTiO 及相关钛酸盐钙钛矿在光催化和光伏应用中的引人注目性质，其带隙工程已被长期探索。材料化学界一种流行的方法是将变价过渡金属离子取代掺杂到晶格的 B 位以改变价带。然而，此种方案对掺杂价态控制有限，且常形成补偿缺陷。此处我们展示一种新技术，通过在 A 位与 La 离子共掺杂，可控制备无补偿缺陷形成的 Fe 和 Fe 掺杂 SrTiO 薄膜。我们通过每个 Fe 掺杂剂掺入两个 La 离子来稳定 Fe 掺杂薄膜，并发现 Fe 离子呈现低自旋电子构型，在近红外区产生光学跃迁和简并掺杂。此处观测到的新颖电子态为钙钛矿中用于光催化和光伏应用的带隙工程提供了新途径。
引用
@article{arxiv.1510.05965,
title = {Infrared Optical Absorption in Low-spin Fe$^{2+}$-doped SrTiO${}_{3}$},
author = {Ryan B. Comes and Tiffany C. Kaspar and Steve M. Heald and Mark E. Bowden and Scott A. Chambers},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.05965},
year = {2016}
}
备注
19 pages, 6 figures; supplemental information: 7 pages, 6 figures