氧化还原对SrVOx外延膜晶相及物性的可逆调控
发布时间：2021-06-28 20:42
过渡金属元素因其未填满的3d轨道而表现出丰富的价态,相应的氧化物也表现出多种多样的晶相和有趣的物理化学性质,在很多高科技领域都有广泛应用。人们在某些易变价的过渡金属氧化物的相转变研究中,发现伴随着晶体结构的改变,相应的物理化学性质也会发生很大改变,如电导率、磁性状态和电催化活性等,这些对物性的调控进一步拓宽和深化了过渡金属氧化物的应用。本论文揭示了SrVO3和Sr2V2O7薄膜在氧气或者真空气氛中通过热处理而相互转化的现象,基于此,高质量的Sr2V2O7薄膜被间接合成;此外,在对两者的性能表征中,我们发现伴随着晶相间的可逆转变材料物性实现了半透明金属态与透明绝缘态间的可逆转变,这使得SrVOx材料在可控光电器件中具有潜在的应用价值。具体内容如下:第一章介绍了过渡金属氧化物相变调控的研究背景。首先对过渡金属氧化物的应用做了简单介绍:其次介绍了几种常用的物相调控方法,如热处理、电化学偏压、离子液体加偏压;然后介绍了几种典型的过渡金属氧化物的相调控;最后我们介绍了一些钒氧化物的相调控以及文献中对SrVO3和Sr2V2O7的相关研究。第二章主要内容为SrVOx的生长和结构表征。首先基于脉冲激光...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
离子液体调控s‘of入相转变叫
固有的电化学效应使离子发生转移从而来诱导相变＾７＂４３１。对于后者，在过渡金属??氧化物相调控中也有很多应用，比如Ｎｉａｔｉｐｅｎｇ?Ｌｕ等人｜４４］在研宄ＳｒＣｏＯｘ的相转??变时，设计了离子液体加电压的实验，示意如图１．１所示，离子液体中残余的水??（实验证明所有的疏水性离子液体即使在１２０°Ｃ，１（Ｔ３?Ｔｏｒｒ中退火６０小时也会残??留１００?ｐｐｍ的水）被电解为带负电荷的０＞和带正电荷的Ｈ＋离子，通过所加偏压??的大小控制０＞和Ｈ＋的进出，完成了?ＨＳｒＣｏ０２５、ＳｒＣｏ０２５、ＳｒＣｏ０３两两之间的??相互转化。另外，ＫｅｉｓｕｋｅＳｈｉｂｕｙａ等人［３８］用外电压调控Ｖ０２的金属绝缘体转变??时也使用了离子液体加偏压的方式，通过改变偏压控制Ｈ＋的进出来达到实验目??的。??？?？?？?＃?？?？?？?？??妒ａ??？?？?？?？?ｉｔ１，?？?？?？仆丨?＾??肇■?Ｏ２－?？?？?Ｈ＋??Ｗ?＋?ＤＥＭＥ?？?ＴＦＳＩ??图１．１离子液体调控ＳｉＣ〇Ｏｘ相转变％］。??１．３有代表性的过渡金属氧化物的相调控??因为３ｄ电子的存在，绝大部分过渡金属在化合物中都不止一种价态，特别??是以Ｖ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ等元素为代表
Ｐ（〇２）?（Ｔｏｒｒ）?Ｐ（〇２）?（Ｔｏｒｒ）??图１．２温度和氧压对ＳｒＦｅＯｘ调控图：（ａ）为钙钛矿相到钙铁石相的调控过程；（ｂ）为钙??铁石相到钙钛矿相的调控过程ｌＭ］。??另外在研宄中还发现了一种５＾＾０２相，其中Ｆｅ为＋２价，其晶体结构为无??限层结构（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ－ｌａｙｅｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ），与用于制造高温超导体的“无限大”层状铜氧化??物结构相同［６４’６５］。Ｙ．?Ｔｓｕｊｉｍｏｔｏ?等人?１６４］以?ＳｒＦｅ０２８７５?（Ｓｒ８Ｆｅ８０２３）为起始样品在?２８０°Ｃ??下用ＣａＨ２合成了?ＳｒＦｅ０２。之后Ｓａｔｏｒｕ?Ｉｎｏｕｅ等人＿在低温条件下用ＣａＨ２还原生??长在ＫＴａ０３衬底上的单晶ＳｒＦｅ０２５膜，在这个还原过程中将氧离子从原来的钙铁??石结构中移除一部分，引起氧离子的重排，从而得到５￥￡〇２单晶薄膜。除此之??夕卜，Ｓａｔｏｒｕｌｎｏｕｅ１２０１他们也对ＣａＦｅＯＺ５薄膜进行了类似的还原过程，用ＣａＨ２粉末??将ＣａＦｅ０２５薄膜包埋在真空玻璃管中在２４０°Ｃ进行退火，同样也通过还原制备得??到了?ＣａＦｅＯｙ＾膜。??１．３．３?ＡＮｉＯｊ＾］相调控??Ｎｉ元素的价层电子结构为３ｄ８４ｓ２，常见化合价为＋２价和＋３价。在镍的三元??化合物中我们以ＬａＮｉＯｘ为例来研宄。常见的化合物形式有三种：（１）?ＬａＮｉ０２
【参考文献】：
期刊论文
[1]脉冲激光沉积（PLD）原理及其应用[J]. 唐亚陆,杜泽民. 桂林电子工业学院学报. 2006(01)
本文编号：3255018
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
离子液体调控s‘of入相转变叫
固有的电化学效应使离子发生转移从而来诱导相变＾７＂４３１。对于后者，在过渡金属??氧化物相调控中也有很多应用，比如Ｎｉａｔｉｐｅｎｇ?Ｌｕ等人｜４４］在研宄ＳｒＣｏＯｘ的相转??变时，设计了离子液体加电压的实验，示意如图１．１所示，离子液体中残余的水??（实验证明所有的疏水性离子液体即使在１２０°Ｃ，１（Ｔ３?Ｔｏｒｒ中退火６０小时也会残??留１００?ｐｐｍ的水）被电解为带负电荷的０＞和带正电荷的Ｈ＋离子，通过所加偏压??的大小控制０＞和Ｈ＋的进出，完成了?ＨＳｒＣｏ０２５、ＳｒＣｏ０２５、ＳｒＣｏ０３两两之间的??相互转化。另外，ＫｅｉｓｕｋｅＳｈｉｂｕｙａ等人［３８］用外电压调控Ｖ０２的金属绝缘体转变??时也使用了离子液体加偏压的方式，通过改变偏压控制Ｈ＋的进出来达到实验目??的。??？?？?？?＃?？?？?？?？??妒ａ??？?？?？?？?ｉｔ１，?？?？?？仆丨?＾??肇■?Ｏ２－?？?？?Ｈ＋??Ｗ?＋?ＤＥＭＥ?？?ＴＦＳＩ??图１．１离子液体调控ＳｉＣ〇Ｏｘ相转变％］。??１．３有代表性的过渡金属氧化物的相调控??因为３ｄ电子的存在，绝大部分过渡金属在化合物中都不止一种价态，特别??是以Ｖ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ等元素为代表
Ｐ（〇２）?（Ｔｏｒｒ）?Ｐ（〇２）?（Ｔｏｒｒ）??图１．２温度和氧压对ＳｒＦｅＯｘ调控图：（ａ）为钙钛矿相到钙铁石相的调控过程；（ｂ）为钙??铁石相到钙钛矿相的调控过程ｌＭ］。??另外在研宄中还发现了一种５＾＾０２相，其中Ｆｅ为＋２价，其晶体结构为无??限层结构（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ－ｌａｙｅｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ），与用于制造高温超导体的“无限大”层状铜氧化??物结构相同［６４’６５］。Ｙ．?Ｔｓｕｊｉｍｏｔｏ?等人?１６４］以?ＳｒＦｅ０２８７５?（Ｓｒ８Ｆｅ８０２３）为起始样品在?２８０°Ｃ??下用ＣａＨ２合成了?ＳｒＦｅ０２。之后Ｓａｔｏｒｕ?Ｉｎｏｕｅ等人＿在低温条件下用ＣａＨ２还原生??长在ＫＴａ０３衬底上的单晶ＳｒＦｅ０２５膜，在这个还原过程中将氧离子从原来的钙铁??石结构中移除一部分，引起氧离子的重排，从而得到５￥￡〇２单晶薄膜。除此之??夕卜，Ｓａｔｏｒｕｌｎｏｕｅ１２０１他们也对ＣａＦｅＯＺ５薄膜进行了类似的还原过程，用ＣａＨ２粉末??将ＣａＦｅ０２５薄膜包埋在真空玻璃管中在２４０°Ｃ进行退火，同样也通过还原制备得??到了?ＣａＦｅＯｙ＾膜。??１．３．３?ＡＮｉＯｊ＾］相调控??Ｎｉ元素的价层电子结构为３ｄ８４ｓ２，常见化合价为＋２价和＋３价。在镍的三元??化合物中我们以ＬａＮｉＯｘ为例来研宄。常见的化合物形式有三种：（１）?ＬａＮｉ０２
【参考文献】：
期刊论文
[1]脉冲激光沉积（PLD）原理及其应用[J]. 唐亚陆,杜泽民. 桂林电子工业学院学报. 2006(01)
本文编号：3255018
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