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光致變色與光子材料YHxOy多功能化合物-齊岳
光致變色與光子材料YHxOy多功能化合物-齊岳
含氧稀土金屬氫化物YHxOy是一種新發(fā)現(xiàn)的具有光響應(yīng)的光致變色材料。盡管其制備方法、光學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征已被研究，但YHxOy中的光致變色機(jī)理仍然未知。
圖1 YHxOy中的原子結(jié)構(gòu)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，光激發(fā)下在100 fs內(nèi)可以形成一種雙氫缺陷。該雙氫缺陷為淺施主，使材料表現(xiàn)出強(qiáng)n型摻雜行為，這可能是導(dǎo)致YHxOy中光致變色效應(yīng)的原因。
圖2 具有不同氧濃度的YHxOy（Y32H94O，Y32H92O2, Y32H88O4和Y32H80O8）的含時(shí)密度泛函理論的激發(fā)態(tài)分子動(dòng)力學(xué)模擬。
圖3 (a) H原子擴(kuò)散形成雙氫的示意圖。(b)雙氫的能量圖及結(jié)構(gòu)演變。
此外還發(fā)現(xiàn)，氧濃度會(huì)影響雙氫缺陷的穩(wěn)定性，這意味著雙氫解離的能壘與氧濃度有關(guān)。在此模型中，當(dāng)O/Y=1:8時(shí)，雙氫解離的能壘約為0.28 eV。若氧濃度過低，在關(guān)閉激發(fā)時(shí)雙氫會(huì)迅速解離；若氧濃度過高，即使在光激發(fā)下雙氫也會(huì)解離。
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小編：wyf 03.10
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