LiNiO$_2$ 中随温度变化的动态歧化
材料科学
2025-10-24 v3
摘要
镍酸盐材料为能源与计算应用提供了多样的功能。氧化镍锂(LiNiO)是一种典型的层状镍酸盐，但这种关联材料的电子结构尚未被完全理解。在此，我们研究 LiNiO 中 Ni 离子的随温度变化的物种形成与自旋动力学。我们的第一性原理模拟预测 Ni 离子歧化为三种态，它们动态互变且布居随温度变化。这些预测通过使用 Ni L 边的 X 射线吸收谱、X 射线磁圆二色性和共振非弹性 X 射线散射得到验证。与歧化一致的电荷转移多重态计算重现了所有实验特征。总之，我们的实验与计算结果支持一种动态歧化模型，该模型解释了 LiNiO 的多种物理观测，包括磁强计、热激活电子传导、衍射术、核心能级谱以及普遍反位缺陷的稳定性。这种对 LiNiO 基本材料属性的统一理解对于镍酸盐材料作为电池正极、催化剂和超导体的应用十分重要。
引用
@article{arxiv.2211.09047,
title = {Temperature-Dependent Dynamic Disproportionation in LiNiO$_2$},
author = {Andrey D. Poletayev and Robert J. Green and Jack E. N. Swallow and Lijin An and Leanne Jones and Grant Harris and Peter Bencok and Ronny Sutarto and Jonathon P. Cottom and Benjamin J. Morgan and Robert A. House and Robert S. Weatherup and M. Saiful Islam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.09047},
year = {2025}
}
备注
30 pages, 16 figures