铁电性钛酸钡基化合物的光学与电子性质
材料科学
2019-03-19 v1
摘要
利用漫反射光谱测定了等价取代固溶体 Ba1-x SrxTiO3、BaZrxTi1-xO3 与 BaSnxTi1-xO3 的铁电 BaTiO3 基材料的带隙能量值。尽管相应的晶胞体积依据不同离子取代的离子半径遵循 Vegard 定律，但所有固溶体的带隙值均呈现非线性的组分依赖关系。该效应在 BaZrxTi1-xO3 与 BaSnxTi1-xO3 固溶体中相当显著：其带隙在 x=0.6 之前呈线性组分依赖；当 x>0.6 时，BaZrxTi1-xO3 化合物的带隙值远大于 BaSnxTi1-xO3 对应物。通过 X 射线光电子能谱研究了 BaSnxTi1-xO3 化合物的电子性质，表明 Sn 3d 与 Ti 2p 芯能级在整个组分范围内相对于 Ba 3d 能级发生移动，其能量趋势与所观测到的光学带隙相同。由于 Ba1-x SrxTiO3 化合物未观察到显著的带隙变化，我们得出结论：在 BaSnxTi1-xO3 与 BaZrxTi1-xO3 化合物中观测到的带隙组分依赖关系，源于参与这些化合物带隙跃迁的 O、Ti 与 Sn 或 Zr 电子能带的结构敏感性。通过本工作，我们强调了由漫反射光谱实验确定的带隙作为非侵入式评估粉末材料电子性质手段的可靠性。
引用
@article{arxiv.1903.07443,
title = {Optical and electronic properties in ferroelectric barium titanate-based compounds},
author = {Ingrid C. Infante and Halyna Volkova and Pascale Gemeiner and Grégory Geneste and Jérôme Guillot and Carlos Frontera and Nidal Banja and Fabienne Karolak and Christine Bogicevic and Brahim Dkhil and Nicolas Chauvin and Damien Lenoble},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.07443},
year = {2019}
}
备注
THIRD SEMINAR ON THE MECHANICS OF MULTIFUNCTIONAL MATERIALS, Jun 2018, Bad-Honnef, Germany. 2018