Nb 注入 BaO 作为金单原子载体
材料科学
2020-10-01 v1
摘要
利用基于密度泛函理论的第一性原理建模，我们表明注入过渡金属的氧化物可作为 Au 单原子的载体，其稳定性可抵抗团聚。在我们之前的工作中，我们已经表明注入 BaO 中的过渡金属掺杂剂作为间隙原子以各种电荷态稳定，通过将多余电荷转移到靠近 VBM 的受主能级。以 Nb 为例，我们表明单原子 Au 的费米能级靠近 BaO 的 VBM，因此能够从掺杂剂接受电荷。Nb 与 Au 之间的这种电荷转移过程有助于 Au 原子牢固地结合在掺杂的 BaO 载体上。我们还表明这些带电 Au 原子相互排斥，并倾向于保持原子级分散以防止团簇形成。先前已有报道称过渡金属的取代掺杂可结合 Au 原子。然而，若在间隙位点掺杂，它们可结合更多 Au 原子；例如，与 Nb 在取代位掺杂时可锚定 3 个 Au 原子相比，BaO 间隙中每个 Nb 掺杂剂可锚定 5 个 Au 原子。这项工作为在过渡金属掺杂氧化物上稳定贵金属单原子这一全新工艺铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2009.14256,
title = {Nb Implanted BaO as a Support for Gold Single Atoms},
author = {Debolina Misra and Satyesh K. Yadav},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.14256},
year = {2020}
}