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oe1(光电查) - 科学论文

108 条数据
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  • Hf0.5Zr0.5O2基铁电薄膜场循环中陷阱性质的鉴定

    摘要： 氧化铪中铁电性的发现使铁电存储器作为低功耗非易失性存储器的可行方案重新受到关注。然而由于铁电氧化铪具有高矫顽场，在电场循环过程中常观察到不稳定性现象，这些现象被解释为缺陷迁移、缺陷生成及电场诱导相变所致。本研究通过结合光学与输运实验、第一性原理模拟及输运建模，证实铁电活性层中作为电荷陷阱的缺陷是氧空位。新生成的氧空位会导致漏电流快速增加，进而造成Hf0.5Zr0.5O2薄膜铁电响应性能退化。文中探讨了Hf0.5Zr0.5O2铁电特性退化的两种可能路径。

    关键词： 漏电流、氧空位、缺陷、发光、铁电性Hf0.5Zr0.5O2

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 稀土离子（Eu3?、Nd3?、Pr3?和La3?）掺杂氧化铈纳米粒子的离子半径与浓度依赖性：增强多酶模拟活性及羟基自由基清除能力

    摘要： 氧化铈纳米颗粒（CNPs）的抗氧化活性取决于氧空位浓度和Ce3?活性位点。本研究报道了5 mol%三价稀土掺杂（RE3?=Eu3?、Nd3?、Pr3?和La3?）CNPs对氧化态调控及抗氧化性能的影响，并分析了离子半径的作用。随着离子半径增大，晶格参数、应变和氧空位浓度均呈现上升趋势。在各类掺杂剂中，具有较大离子半径且晶粒尺寸更小（7.9 nm）、氧空位更高的La3?展现出更优的过氧化物酶、氧化酶及羟基自由基（HO?）清除活性。5 mol% La3?掺杂CNPs的过氧化物酶和氧化酶动力学参数尤为突出，其Km值分别为0.217 mM和0.261 mM。为探究掺杂浓度对结构特性的影响，我们还研究了10 mol%和20 mol% La3?掺杂的CNPs。由于具有更小的晶粒尺寸（6.7 nm）和更高的缺陷水平（3.12×1021 cm?3），20% La3?掺杂样品通过更低的Km值显示出更优异的过氧化物酶和氧化酶活性。CNPs的过氧化物酶与氧化酶活性均呈浓度依赖性，且这种特性可针对不同诊疗应用进行选择性激活。结果表明，稀土三价掺杂离子的离子半径与浓度对氧化铈纳米颗粒缺陷形成具有重要作用，从而显著提升氧化铈的抗氧化性能。

    关键词： 离子半径、稀土三价离子掺杂、氧空位、过氧化物酶活性、氧化酶活性、羟基自由基清除、氧化铈纳米颗粒、抗氧化性能

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 花状Na掺杂α-Bi2O3的水热合成及氧空位诱导的光催化活性增强

    摘要： 通过简单的水热反应成功制备出具有分级花状形貌的钠掺杂α-Bi2O3。样品由表面光滑、厚度为数十纳米的结晶良好的纳米片组成。通过X射线粉末衍射（XRD）图谱和结构精修研究了物相形成过程。证实了氧空位的形成并探讨了其对光学性能和光催化作用的影响。晶格中氧空位缺陷复合体形成的局域能级使α-Bi2O3的带隙变窄，显著提升了罗丹明B（RhB）光降解的光催化活性。从可见光响应增强、能带结构优化及动态发光衰减等方面阐释了高效光催化机理。钠掺杂α-Bi2O3的光催化性能因诱导产生的氧空位而得到提升。该水热合成方法具有工艺简便、反应温度低、无需后烧结、不使用模板或表面活性剂、可大规模生产且成本低廉等优势，是制备α-Bi2O3的有效途径。

    关键词： 光催化、半导体、水热合成、光学性质、氧空位

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 揭示氧对溅射制备的BaSnO3薄膜性能的影响

    摘要： 钙钛矿氧化物BaSnO3是下一代透明导电半导体领域备受关注的材料。目前主要通过异质化学掺杂策略实现BaSnO3的高导电性，而去除氧元素则是获得高导电性的另一途径——但氧空位与材料性能的关联机制尚未完全阐明，这对未来光电器件应用具有基础性重要意义。本研究揭示了溅射制备的BaSnO3薄膜中氧空位如何受结构化学环境影响，以及其对输运现象和光电特性的作用机制：BaSnO3薄膜中的氧空位会导致晶胞沿面外方向膨胀、增强导电性、使电子输运机制从热激活模型转变为变程跳跃(VRH)模型，并产生子带级辅助的光电导效应。该工作深化了我们对氧元素影响BaSnO3基体系物理性质的认识。

    关键词： 氧空位、输运特性、透明导电氧化物、BaSnO3、光响应、薄膜

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 镍价态与SmNiO?化学晶体管电阻调制之间的关联

    摘要： 对由SmNiO3（SNO）薄膜沟道和离子液体栅极绝缘体构成的化学场效应晶体管（FET），系统研究了不同栅压（Vg）施加条件下的电阻调制特性。该SNO化学FET的沟道电阻随温度、Vg幅值及Vg作用时间的变化呈现非线性宽域调节。通过X射线光电子能谱定量揭示了调制电阻与镍价态的关联规律?；赟NO沟道还原反应动力学建立了描述Vg施加条件下电阻变化的模型，该模型可预测特定Vg条件下的电阻值，并成功实现了宽范围电阻的选择性调制。

    关键词： 控制电阻调制、非易失性、氧化还原反应、氧空位、镍酸盐薄膜

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 用于太阳能热化学燃料生产的非化学计量氧化还原活性钙钛矿材料：综述

    摘要： 由于开发无碳能源的需求，将太阳能转化为化学能载体是一种前景广阔的解决方案。热化学燃料生产循环尤其引人关注，因为它们能利用集中式太阳能作为高温过程热源，将二氧化碳或水转化为CO或H2。该过程进一步将二氧化碳增值转化为有价值且可储存的燃料。对于太阳能驱动的水和二氧化碳裂解热化学循环的成功而言，开发氧化还原活性催化剂是关键挑战。最终，实现经济可行的太阳能燃料生产依赖于提高太阳能到燃料的能量转换效率。这需要发现新型氧化还原活性且热稳定的材料，这些材料能够以高燃料产率和化学转化率同时裂解水和二氧化碳。钙钛矿最近作为该应用的有前景反应材料崭露头角，因为它们具有高非化学计量氧交换能力和扩散速率，同时在宽泛的操作条件和还原程度范围内循环时能保持其晶体结构。本文综述了近期研究中考虑的性能最佳的钙钛矿配方，特别关注其非化学计量程度、高产率生产太阳能燃料的能力及性能稳定性，以及为研究反应动力学而开发的不同方法。

    关键词： 太阳能燃料、聚光太阳能技术、非化学计量材料、钙钛矿、二氧化碳/水分解、氢气、热化学循环、氧空位

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 溶胶-凝胶法制备的银掺杂PbZr0.53Ti0.47O3薄膜的铁电性能

    摘要： 为抑制PbZr0.53Ti0.47O3（PZT）薄膜制备过程中氧空位的产生，本研究选取0-3型Ag/PZT薄膜作为原型，系统探究氧空位减少机制与铁电性能的关联。通过简便的溶胶-凝胶法成功在氟掺杂氧化锡玻璃（FTO）上制备出均匀致密的薄膜。证实薄膜中存在银纳米颗粒，表明该复合铁电薄膜属于0-3型结构。当溶胶中银掺杂摩尔浓度为0.010时，获得高达~50.7 μC/cm2的剩余极化强度（Pr），显著高于纯PZT的37.9 μC/cm2。紫外-可见光谱证实溶胶混合过程中生成了Ag2O。X射线光电子能谱进一步确认，Ag2O分解有效减少了铅物种自然蒸发导致的氧空位。本工作指出生成的Ag2O作为中间产物是实现Ag/PZT基薄膜高剩余极化的关键，使其成为极具潜力的存储器应用候选材料。

    关键词： 剩余极化、氧空位、银掺杂PbZr0.53Ti0.47O3、溶胶-凝胶法、铁电性能

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 施主掺杂钛酸铋陶瓷的点缺陷化学

    摘要： 本通信报道了室温下掺钡钛酸铋(Bi4Ti3O12)的缺陷化学特性，重点研究了点缺陷对其电学性能的影响。采用传统固相反应法制备了纯相和掺钡Bi4Ti3O12样品。通过X射线衍射结合Rietveld精修分析监测了钡离子在Bi4Ti3O12晶体结构中的掺入情况，确定钡占据铋(Bi)晶格位点并伴随氧空位(V??O)的形成。利用阻抗谱和电子自旋共振光谱对点缺陷进行表征，结果表明其补偿机制主要由带正电的空穴(h?)和氧空位(V??O)主导。

    关键词： 缺陷化学、X射线衍射、Rietveld精修、阻抗谱、固相反应、掺钡钛酸铋、电子自旋共振谱、电学性能、氧空位

    更新于2025-09-04 15:30:14