金属钨酸盐中的极化子形成、本征缺陷与电子传导
材料科学
2017-10-30 v1
摘要
钨酸铁 (FeWO) 和钨酸锰 (MnWO) 属于黑钨矿型材料家族，在超级电容器、电池和多铁性材料等多个领域具有应用。然而，目前缺乏对这些过渡金属钨酸盐体相性质和缺陷物理的详细理解，阻碍了其功能性质的可能改进。在此，我们报告了使用屏蔽杂化密度泛函计算对 FeWO 和 MnWO 的第一性原理研究。我们发现，在这两种化合物中，带边附近的电子结构主要由高度局域化的过渡金属 态主导，这使得在 Fe (Mn) 位点形成空穴极化子以及在 W 位点形成电子极化子成为可能。然而，在现实合成条件下，FeWO (MnWO) 中的主要本征点缺陷是 Fe (Mn) 位点的空穴极化子和带负电的 Fe (Mn) 空位。低能且高迁移率极化子的存在解释了实验中观察到的良好 p 型导电性以及材料通过赝电容机制储存能量的能力。
引用
@article{arxiv.1710.09925,
title = {Polaron formation, native defects, and electronic conduction in metal tungstates},
author = {Khang Hoang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09925},
year = {2017}
}
备注
8 pages, 5 figures