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          氫摻雜增強(qiáng)CoFe2O4的磁化性能
          發(fā)布時(shí)間:2023-03-24     作者:zhn   分享到:

          氫摻雜增強(qiáng)CoFe2O4的磁化性能

          科研人員采用了離子液體門控(ILG)方法實(shí)現(xiàn)**的H摻雜以增強(qiáng)磁化。ILG通過(guò)施加正電壓將質(zhì)子插入材料中,同時(shí)導(dǎo)致電子摻雜以保持電荷中性。


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          圖1. 離子液體門控誘導(dǎo)尖晶石CFO的質(zhì)子插層和結(jié)構(gòu)演化

          (圖片來(lái)源:Adv. Funct. Mater.)


          研究人員使用脈沖激光沉積在Nb摻雜SrTiO3 (STO)和純STO襯底上制備了CFO薄膜,并對(duì)其進(jìn)行ILG。在此過(guò)程中,離子液體N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧乙基)銨基雙(三氟甲磺酰)亞胺(DEME-TFSI)內(nèi)的殘余水通過(guò)外加電壓被電解成質(zhì)子和羥基,產(chǎn)生的質(zhì)子積聚在樣品表面。使用二次離子質(zhì)譜(SIMS)對(duì)原始和門控CFO薄膜中的H+離子濃度進(jìn)行深度剖面測(cè)量,結(jié)果表明門控樣品中的氫濃度明顯提高。
          圖片


          圖2. ILG誘導(dǎo)氫摻雜對(duì)CFO磁化性能的影響

          (圖片來(lái)源:Adv. Funct. Mater.)

          通過(guò)密度泛函理論(DFT)計(jì)算揭示了在HCFO中Co陽(yáng)離子和Fe陽(yáng)離子增強(qiáng)磁化的潛在機(jī)制。研究人員對(duì)氧離子周圍與質(zhì)子結(jié)合的兩種**的陽(yáng)離子占位進(jìn)行進(jìn)一步考慮,計(jì)算結(jié)果表明,氫原子的加入導(dǎo)致了氫離子與氧離子之間的直接成鍵,與局部晶格變形和電荷摻雜有關(guān)。


          總之,本工作通過(guò)ILG將電場(chǎng)誘導(dǎo)的氫摻雜到CFO薄膜中,實(shí)現(xiàn)了**H摻雜。為通過(guò)在CFO薄膜中摻雜氫從而實(shí)現(xiàn)磁化性能增強(qiáng)提供了一種新的實(shí)用途徑。


          原文鏈接:

          https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202212298

          原文作者:

          Zhuolu Li, Yingjie Lyu, Zhao Ran, Yujia Wang, Yang Zhang, Nianpeng Lu, Meng Wang, Michel Sassi, Thai Duy Ha, Alpha T. N’Diaye, Padraic Shafer, Carolyn Pearce, Kevin Rosso, Elke Arenholz, Jenh-Yih Juang, Qing He, Ying-Hao Chu, Weidong Luo, and Pu Yu

          DOI: 10.1002/adfm.202212298

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          [C12Im]TS
          1-十二烷基咪唑?qū)妆交撬猁}1-DodecylImidazoliumTosylate
          [C12m]TfS
          1-十二烷基咪唑三氟甲磺酸鹽1-DodecylImidazoliumtriFluoroMethaneSulfonate
          [C12Im]NO3
          1-十二烷基咪唑硝酸鹽1-DodecylImidazoliumNitrate
          [C12Im]Ac
          1-十二烷基咪唑醋酸鹽1-DodecylImidazoliumAcetate
          [C12Im]TfAc
          1-十二烷基咪唑三氟乙酸鹽1-DodecylImidazoliumtriFluoroAcetate
          [S1Y2S3Im]X
          N1,N3-雙對(duì)稱取代咪唑型
          [(iC3)2Im]X


          [(iC3)2Im]Cl139143-09-21,3-二異丙基咪唑氯鹽
          [(iC3)2Im]BF4286014-34-41,3-二異丙基咪唑四氟硼酸鹽
          [(CNC1)2Im]X






          [M2XIm]X


          [M2ClIm]Cl37091-73-92--1,3-二甲基咪唑氯鹽
          [M2ClIm]BF4153433-26-22--1,3-二甲基咪唑四氟硼酸鹽
          [M2ClIm]PF6101385-69-72--1,3-二甲基咪唑六氟磷酸鹽
          [M2FIm]PF6164298-27-52--1,3-二甲基咪唑六氟磷酸鹽


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