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通过调控BaBiO$_3$中的呼吸畸变实现电子反掺杂

材料科学 2021-05-27 v1

摘要

近期提出的反掺杂方案为构思反向功能材料与器件开辟了新途径,然而现有少数实例均属强关联电子体系。本文从理论与实验两方面证明,主族氧化物BaBiO3_3是利用氧空位实现反掺杂的模型体系。第一性原理计算表明,由于远离空位处BiO呼吸畸变显著增强,以及空位附近Bi 6s与O 2p杂化导带的湮灭,带隙系统性增大。谱学实验证实带隙随电子掺杂系统性增大,当薄膜化学计量比降至BaBiO2.75_{2.75}时,带隙最大增强达75%。拉曼与衍射实验显示整体呼吸畸变受到抑制。该研究明确展示了无强电子关联材料中的显著反掺杂效应,并强调了键 disproportionation(键 disproportionation,歧化)在实现该效应中的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.02773,
  title  = {Realization of electron antidoping by modulating the breathing distortion in BaBiO$_3$},
  author = {Hui Cao and Hongli Guo and Yu-Cheng Shao and Qixin Liu and Xuefei Feng and Qinwen Lu and Zhengping Wang and Aidi Zhao and Atsushi Fujimori and Yi-De Chuang and Hua Zhou and Xiaofang Zhai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.02773},
  year   = {2021}
}