發(fā)布時(shí)間：2024-05-29 05:38

　　氧空位作為氧化物材料的本征缺陷對(duì)材料的性能有很大的影響,利用氧空位來(lái)調(diào)控材料性能近年來(lái)備受關(guān)注.關(guān)于氧空位在材料中的工作方式,一個(gè)重要的觀點(diǎn)認(rèn)為,氧空位傾向于組成有序結(jié)構(gòu),以集體的而非個(gè)體的方式影響材料性能.目前,雖然文獻(xiàn)中有大量關(guān)于氧空位有序的研究,但大多仍限于理論方面.本文對(duì)金紅石相TiO₂單晶氧空位的高溫行為進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究.介電譜研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在330°C附近出現(xiàn)了一個(gè)由氧空位無(wú)序-有序相變引起的介電峰,高溫同步輻射原位勞厄衍射進(jìn)一步證明了氧空位有序發(fā)生在200～500°C溫度區(qū)間,沿c軸方向形成超點(diǎn)陣.第一性原理計(jì)算也表明,氧空位之間存在相互作用,氧空位有序態(tài)穩(wěn)定地出現(xiàn)在(110)面,沿c軸方向形成"之"字形一維鏈.與TiO₂中熟知的氧空位有序相——Magnéli相不同,觀察到的氧空位有序相是一種新的亞穩(wěn)相.這種有序相的出現(xiàn)導(dǎo)致一級(jí)相變,造成介電常數(shù)的巨大增強(qiáng).同時(shí)本文還發(fā)現(xiàn),在很小的直流電場(chǎng)作用下, TiO₂晶體中的這種氧空位一維鏈容易形成導(dǎo)電通道,導(dǎo)致低電場(chǎng)下的憶阻特性.后續(xù)工作如能把氧空位有序態(tài)移到室溫...

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【文章目錄】：
1. Introduction
2. Materials and methods
    2.1. Material characterizations and dielectric measurements
    2.2. In situ synchrotron Laue diffraction experiments
    2.3. First-principles calculations
3. Results and discussion
4. Conclusions
Conflict of interest
Author contributions
Appendix A.Supplementary materials



本文編號(hào)：3984149