利用漫反射光研究功能型钙钛矿氧化物中的电子跃迁与缺陷诱导的乌贝尾带
材料科学
2025-10-21 v1
摘要
我们对各种功能型钙钛矿氧化物（V2O5、BaSnO3、PbZr0.52Ti0.48O3、BiMnO3和BiFeO3）中由缺陷诱导的乌贝尾带进行了详尽的电子跃迁研究，使用漫反射光谱（DRS）。我们采用库佰克-蒙克（KM）函数、塔克图和反射率的一阶导数进行分析，以进行比较研究。BiMnO3表现出间接带隙能 Eg = 0.92 eV的电子跃迁。相比之下，其他所有功能型钙钛矿氧化物，即bulk V2O5、BaSnO3、PbZr0.52Ti0.48O3和BiFeO3，都显示出直接带隙间带跃迁，其 Eg值分别为2.27、3.25、3.10和2.48 eV。此外，与这些直接带隙功能型氧化物相关的估计乌贝能（EU）值约为0.24、0.38、0.25和0.48 eV。此外，观察到多铁BiFeO3由于（Ba、Ca）掺杂和粒子尺寸减小而导致带隙能的降低。重要的是，利用反射率的一阶导数和塔克图方法获得的功能型钙钛矿氧化物材料的评估带隙和乌贝能值，与使用库佰克-蒙克函数理论推导出的值相吻合良好。有效地，我们为一种重要的光电器件材料（如光伏、光催化和光铁电器件）提出了完整的电子能带结构。
引用
@article{arxiv.2504.00033,
title = {Probing electronic transitions and defect-induced Urbach tail bands in functional perovskite oxides using diffuse reflectance},
author = {Ramachandran Balakrishnan and Priyambada Sahoo and Balamurugan Karuppannan and Ambesh Dixit},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.00033},
year = {2025}
}
备注
41 pages, 17 figures, Submitted for Publication in a Journal (Journal of Physics D: Applied Physics)