Comprehensive Modeling of Ion Conduction of Nanosized CaF2/BaF2 Multilayer Heterostructures

垂直的 材料科学 异质结 离子 凝聚态物理 再分配(选举) 电导率 杂质 热传导 分析化学(期刊) 物理 化学 物理化学 光电子学 量子力学 几何学 数学 色谱法 政治 政治学 法学 复合材料
作者
Xiangxin Guo,Joachim Maier
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:19 (1): 96-101 被引量:43
标识
DOI:10.1002/adfm.200800805
摘要

Abstract Molecular beam epitaxy‐grown CaF 2 /BaF 2 heterolayers are a demonstration of the potential of nanoionics. It has been shown that ion conductivities both parallel and perpendicular to the interfaces increase with decrease in interfacial spacing. This size effect was attributed to the thermodynamically necessary redistribution of the mobile fluoride ions (N. Sata, K. Eberl, K. Eberman, J. Maier, Nature 2000, 408 , 946; X. X. Guo, I. Matei, J.‐S. Lee, J. Maier, Appl. Phys. Lett . 2007, 91 , 103102). On this basis, the striking phenomenon of an upward bending in the effective parallel conductivity as a function of inverse interfacial spacing ${\sigma}_{m}^{||} ({{\rm 1}/ \ell})$ for low temperatures ( T ≤ 593 K) has been satisfactorily explained by application of a modified Mott–Schottky model for BaF 2 (X.X. Guo, I. Matei, J. Jamnik, J.‐S. Lee, J. Maier, Phys. Rev. B 2007, 76 , 125429). This model was further confirmed by measurements perpendicular to the interfaces that offer complementary information on the more resistive parts. Here a successful comprehensive modeling of parallel and perpendicular conductivities for the whole parameter range, namely for interfacial spacings ranging from 6 to 200 nm and investigated temperatures ranging from 455 to 833 K, is presented. The model is based on literature data for carrier mobilities and Frenkel reaction constants and the assumption of a pronounced F − redistribution. Given the fact that an impurity content that was experimentally supported is taken into account and apart from minor assumptions concerning profile homogeneity, the only fit parameter is the space charge potential. In particular, it is worth mentioning that in BaF 2 the low temperature Mott–Schottky space charge zone which is determined by impurities changes over, at high temperatures, into a Gouy–Chapman situation owing to increased thermal disorder. (The situation in CaF 2 is of Gouy–Chapman type at all temperatures.)
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
deway发布了新的文献求助10
刚刚
成懂事长完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
BRADp发布了新的文献求助10
2秒前
David完成签到 ,获得积分10
3秒前
饱满绮波完成签到 ,获得积分10
3秒前
zzz完成签到,获得积分20
3秒前
4秒前
WangRuize完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
ljz完成签到,获得积分10
5秒前
spy发布了新的文献求助20
5秒前
摇月黄昏完成签到,获得积分10
6秒前
启程牛牛完成签到,获得积分10
7秒前
大爷发布了新的文献求助10
8秒前
Getlogger完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
yundong完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI5应助Karen_Liu采纳,获得10
12秒前
小猪要快乐完成签到,获得积分10
13秒前
晓晓马儿完成签到 ,获得积分10
16秒前
天天摸鱼完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
现代雁桃完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI2S应助lvsehx采纳,获得10
18秒前
吕大本事完成签到,获得积分10
19秒前
温柔的语柔完成签到,获得积分10
20秒前
阳光的荠完成签到 ,获得积分10
21秒前
Hancock完成签到 ,获得积分0
21秒前
21秒前
22秒前
23秒前
24秒前
25秒前
W29完成签到,获得积分0
26秒前
大爷发布了新的文献求助10
28秒前
王梅完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Encyclopedia of Materials: Plastics and Polymers 1000
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
Handbook of Social and Emotional Learning, Second Edition 900
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4919033
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4191171
关于积分的说明 13016365
捐赠科研通 3961419
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2171659
邀请新用户注册赠送积分活动 1189623
关于科研通互助平台的介绍 1098231