How dopant size influences the protonic energy landscape in BaSn1−xMxO3−x/2(M = Ga, Sc, In, Y, Gd, La)

掺杂剂 离子半径 材料科学 兴奋剂 离子键合 结晶学 化学物理 化学 离子 光电子学 有机化学
作者
Émile Bévillon,Jessica Hermet,Guilhem Dezanneau,Grégory Geneste
出处
期刊:Journal of materials chemistry. A, Materials for energy and sustainability [Royal Society of Chemistry]
卷期号:2 (2): 460-471 被引量:28
标识
DOI:10.1039/c3ta12870a
摘要

The energy landscape of the protonic defect is investigated in acceptor-doped barium stannate using density-functional calculations. Several trivalent dopants are studied (Ga, Sc, In, Y, Gd, La), covering a wide range of ionic radii. All the dopants are found attractive with respect to the proton, with (negative) association energies varying from −0.40 to −0.07 eV. A radius rc1 is defined to separate the “small” dopants that induce tensile stress from the “large” ones that induce compressive stress in the host matrix (rc1 ≈ 0.72 Å). The protonic energy surface exhibits a non-trivial evolution with ionic radius of the dopant: for low dopant radii, the most stable protonic site is the oxygen first-neighbor of the dopant, while for high dopant radii, the most stable position is obtained when the proton is bonded to an oxygen second-neighbor of the dopant. This evolution of the protonic energy surface with dopant ionic radius is smooth and the transition takes place between In and Y, i.e. for a critical radius rc2 between 0.80 and 0.90 Å (rc2 > rc1 significantly). The dopant–proton association energy exhibits a minimal value ≈−0.07 eV (weakest attraction) at this transition, i.e. in the case of yttrium, for which the first-neighbor and second-neighbor positions are almost degenerate. Other dopants, smaller or larger, are more attractive to protons. The present study gives useful information about the modification of the trapping effect according to the dopant ionic size.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
凡仔发布了新的文献求助10
刚刚
bonnie发布了新的文献求助10
刚刚
小飞侠neu完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
子车一手完成签到,获得积分10
1秒前
一江秋发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
奋斗人雄完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
酵母不能死完成签到,获得积分10
3秒前
三方发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
4秒前
一碗豚骨拉面完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
852应助阿亮86采纳,获得10
6秒前
阔达碧空发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
Ice完成签到,获得积分10
8秒前
个性的振家完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Karma发布了新的文献求助10
10秒前
小马甲应助追寻思雁采纳,获得10
10秒前
10秒前
yyauthor完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
yggggg完成签到,获得积分10
11秒前
dracovu完成签到,获得积分10
12秒前
W-水完成签到,获得积分10
12秒前
Alison133关注了科研通微信公众号
13秒前
zhw116完成签到 ,获得积分10
13秒前
Jasper应助爱听歌笑寒采纳,获得10
14秒前
14秒前
自然沛菡完成签到,获得积分10
14秒前
陈露发布了新的文献求助10
14秒前
yggggg发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Plutonium Handbook 4000
International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants (Madrid Code) (Regnum Vegetabile) 1500
Building Quantum Computers 1000
Molecular Cloning: A Laboratory Manual (Fourth Edition) 500
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 500
优秀运动员运动寿命的人文社会学因素研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4230882
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3764426
关于积分的说明 11828326
捐赠科研通 3423496
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1878653
邀请新用户注册赠送积分活动 931700
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 839298