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利用缪子自旋旋转与中子衍射研究固溶体 Na$_{\rm x}$Ca$_{1- \rm x}$Cr$_2$O$_4$ 中的钠离子动力学

材料科学 2022-11-24 v1

摘要

本工作中,我们展示了利用缪子自旋旋转/弛豫(μ+\mu^+SR)和中子粉末衍射(NPD)对固溶体 Nax_{\rm x}Ca1x_{1- \rm x}Cr2_2O4_4 所进行的系统性测量。该研究考察了在由CrO6_6八面体蜂窝状排列所形成的准一维(Q1D)扩散通道中,在Ca掺杂引入缺陷存在下的Na离子动力学。随着Ca含量增加,扩散通道尺寸增大,然而该效应并未增强Na离子迁移率。相反,整体扩散率受局域缺陷阻碍,且Na跳跃概率降低。研究发现 Nax_{\rm x}Ca1x_{1- \rm x}Cr2_2O4_4 中的扩散机制为间隙式,并确定了该固溶体所有组分的活化能与扩散系数。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.13164,
  title  = {Na-ion Dynamics in the Solid Solution Na$_{\rm x}$Ca$_{1- \rm x}$Cr$_2$O$_4$ Studied by Muon Spin Rotation and Neutron Diffraction},
  author = {Elisabetta Nocerino and Ola K. Forslund and Hiroya Sakurai and Nami Matsubara and Anton Zubayer and Federico Mazza and Stephen Cottrell and Akihiro Koda and Isao Watanabe and Akinori Hoshikawa and Takashi Saito and Jun Sugiyama and Yasmine Sassa and Martin Månsson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.13164},
  year   = {2022}
}