电流诱导的 TiO2 结构与电子转变
材料科学
2024-10-22 v3
摘要
原位漫散射中子实验表明，在有利于闪点烧结的条件下，当电流通过金红石 TiO2 单晶时，会诱导氧空位平行面的形成。具体而言，垂直于 c 轴的电流产生垂直于 (132) 倒易点阵矢量的面，而平行于 c 轴的电流则形成垂直于 (132) 和 (225) 矢量的面。缺陷浓度随电流增加而增加。这些结构变化与磁化率中相互作用的 Ti3+ 磁矩特征的出现有关，表明空位面周围发生了结构坍塌。改性材料的电导率测量揭示了半导体态之间的几种电子转变（通过类金属中间态），最小带隙为 27 meV。原始 TiO2 可以通过加热并在空气中缓慢冷却来恢复。我们的工作提出了一种实现与闪点现象相关的电导率切换的新范式。
引用
@article{arxiv.2409.08223,
title = {Structural and electronic transformations in TiO2 induced by electric current},
author = {Tyler C. Sterling and Feng Ye and Seohyeon Jo and Anish Parulekar and Yu Zhang and Gang Cao and Rishi Raj and Dmitry Reznik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.08223},
year = {2024}
}