高熵氧化物的稀土 L 边谱学：关于价态与相稳定性的洞见

Gerald R. Bejger; Mary Kathleen Caucci; Saeed S. I. Almishal; Billy Yang; Jon-Paul Maria; Susan B. Sinnott; Christina M. Rost

高熵氧化物的稀土 L 边谱学：关于价态与相稳定性的洞见

材料科学 2025-05-14 v1

作者: Gerald R. Bejger , Mary Kathleen Caucci , Saeed S. I. Almishal , Billy Yang , Jon-Paul Maria , Susan B. Sinnott , Christina M. Rost

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摘要

高熵氧化物 (HEO) 是一类具有可调结构和电子性质的多组分陶瓷材料。本研究利用 X射线吸收光谱 (XAS) 考察了稀土 HEO 在 (Ce, Sm, Pr, La, Y)O2 系统中的局部电子结构。通过系统增加 Ce 的浓度，我们观察到从双方石到氟方的相变，这一变化通过 X射线衍射 (XRD) 跟踪并由 La、Sm、Ce 和 Pr 的 L 边 XANES 分析得到证实。La 和 Sm 的氧化态保持为三价，而 Ce 表现出少量 Ce 3+ 成分，Pr 显示出一致的混合价态。密度泛函理论 (DFT) 计算配合 Bader 电荷分析支持了这些发现，揭示相变是由组成效应驱动的，而非离子红氧化。我们的方法结合实验和计算，为 RE-HEO 中的结构-价态相关性提供了新的见解，并对离子传输和相稳定性具有启示。

关键词

高熵氧化物 X射线吸收光谱稀土 L 边谱学价态相稳定性 DFT

引用

@article{arxiv.2505.08055,
  title  = {Lanthanide L-Edge Spectroscopy of High-Entropy Oxides: Insights into Valence and Phase Stability},
  author = {Gerald R. Bejger and Mary Kathleen Caucci and Saeed S. I. Almishal and Billy Yang and Jon-Paul Maria and Susan B. Sinnott and Christina M. Rost},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.08055},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 7 figures, 1 table

高熵氧化物的稀土 L 边谱学：关于价态与相稳定性的洞见

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