Migration Kinetics of Surface Ions in Oxygen-Deficient Perovskite During Topotactic Transitions.
X-ray absorption
defect chemistry
oxygen vacancy ordering
polarized neutron reflectometry
topotactic transition
Journal
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
ISSN: 1613-6829
Titre abrégé: Small
Pays: Germany
ID NLM: 101235338
Informations de publication
Date de publication:
Dec 2021
Dec 2021
Historique:
revised:
20
10
2021
received:
05
09
2021
pubmed:
19
11
2021
medline:
19
11
2021
entrez:
18
11
2021
Statut:
ppublish
Résumé
Oxygen diffusivity and surface exchange kinetics underpin the ionic, electronic, and catalytic functionalities of complex multivalent oxides. Towards understanding and controlling the kinetics of oxygen transport in emerging technologies, it is highly desirable to reveal the underlying lattice dynamics and ionic activities related to oxygen variation. In this study, the evolution of oxygen content is identified in real-time during the progress of a topotactic phase transition in La
Identifiants
pubmed: 34791798
doi: 10.1002/smll.202104356
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2104356Subventions
Organisme : Advanced Light Source
Organisme : U.S. DOE Office of Science User Facility
ID : DE-AC02-05CH11231
Informations de copyright
© 2021 The Authors. Small published by Wiley-VCH GmbH.
Références
J. Hwang, R. R. Rao, L. Giordano, Y. Katayama, Y. Yu, Y. Shao-Horn, Science 2017, 358, 751.
P. Yu, Y.-H. Chu, R. Ramesh, Mater. Today 2012, 15, 320.
D. Li, K. Lee, B. Y. Wang, M. Osada, S. Crossley, H. R. Lee, Y. Cui, Y. Hikita, H. Y. Hwang, Nature 2019, 572, 624.
N. A. Spaldin, R. Ramesh, Nat. Mater. 2019, 18, 203.
X. Wei, C. Jia, H. Du, K. Roleder, J. Mayer, R. E. Dunin-Borkowski, Adv. Mater. 2020, 32, 1907208.
S. V. Kalinin, N. A. Spaldin, Science 2013, 341, 858.
F. Gunkel, D. V. Christensen, Y. Z. Chen, N. Pryds, Appl. Phys. Lett. 2020, 116, 120505.
L. Cao, O. Petracic, P. Zakalek, A. Weber, U. Rücker, J. Schubert, A. Koutsioubas, S. Mattauch, T. Brückel, Adv. Mater. 2019, 31, 1806183.
Q. Lu, S. Huberman, H. Zhang, Q. Song, J. Wang, G. Vardar, A. Hunt, I. Waluyo, G. Chen, B. Yildiz, Nat. Mater. 2020, 19, 655.
X. K. Wei, T. Zou, F. Wang, Q. H. Zhang, Y. Sun, L. Gu, A. Hirata, M. W. Chen, Y. Yao, C. Q. Jin, R. C. Yu, J. Appl. Phys. 2012, 111, 073904.
H. Jeen, W. S. Choi, M. D. Biegalski, C. M. Folkman, I.-C. Tung, D. D. Fong, J. W. Freeland, D. Shin, H. Ohta, M. F. Chisholm, H. N. Lee, Nat. Mater. 2013, 12, 1057.
R. Waser, R. Dittmann, G. Staikov, K. Szot, Adv. Mater. 2009, 21, 2632.
A. Molinari, H. Hahn, R. Kruk, Adv. Mater. 2018, 30, 1703908.
L. Yao, S. Inkinen, S. van Dijken, Nat. Commun. 2017, 8, 14544.
F. Gunkel, L. Jin, D. N. Mueller, C. Hausner, D. S. Bick, C.-L. Jia, T. Schneller, I. Valov, R. Waser, R. Dittmann, ACS Catal. 2017, 7, 7029.
N. Lu, P. Zhang, Q. Zhang, R. Qiao, Q. He, H.-B. Li, Y. Wang, J. Guo, D. Zhang, Z. Duan, Z. Li, M. Wang, S. Yang, M. Yan, E. Arenholz, S. Zhou, W. Yang, L. Gu, C.-W. Nan, J. Wu, Y. Tokura, P. Yu, Nature 2017, 546, 124.
A. Khare, D. Shin, T. S. Yoo, M. Kim, T. D. Kang, J. Lee, S. Roh, I.-H. Jung, J. Hwang, S. W. Kim, T. W. Noh, H. Ohta, W. S. Choi, Adv. Mater. 2017, 29, 1606566.
S. Inoue, M. Kawai, N. Ichikawa, H. Kageyama, W. Paulus, Y. Shimakawa, Nat. Chem. 2010, 2, 213.
V. R. Nallagatla, T. Heisig, C. Baeumer, V. Feyer, M. Jugovac, G. Zamborlini, C. M. Schneider, R. Waser, M. Kim, C. U. Jung, R. Dittmann, Adv. Mater. 2019, 31, 1903391.
N. Tsvetkov, Q. Lu, L. Sun, E. J. Crumlin, B. Yildiz, Nat. Mater. 2016, 15, 1010.
D. N. Mueller, M. L. Machala, H. Bluhm, W. C. Chueh, Nat. Commun. 2015, 6, 6097.
G. M. Rupp, A. K. Opitz, A. Nenning, A. Limbeck, J. Fleig, Nat. Mater. 2017, 16, 640.
Y.-M. Kim, J. He, M. D. Biegalski, H. Ambaye, V. Lauter, H. M. Christen, S. T. Pantelides, S. J. Pennycook, S. V. Kalinin, A. Y. Borisevich, Nat. Mater. 2012, 11, 888.
R. Merkle, J. Maier, Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 3874.
P. Nukala, M. Ahmadi, Y. Wei, S. de Graaf, E. Stylianidis, T. Chakrabortty, S. Matzen, H. W. Zandbergen, A. Björling, D. Mannix, D. Carbone, B. Kooi, B. Noheda, Science 2021, 372, 630.
Z. Li, M. Bosman, Z. Yang, P. Ren, L. Wang, L. Cao, X. Yu, C. Ke, M. B. H. Breese, A. Rusydi, W. Zhu, Z. Dong, Y. L. Foo, Adv. Funct. Mater. 2012, 22, 4312.
B. Koo, K. Kim, J. K. Kim, H. Kwon, J. W. Han, W. Jung, Joule 2018, 2, 1476.
F. Li, Y. Zhan, T.-H. Lee, X. Liu, A. Chikamatsu, T.-F. Guo, H.-J. Lin, J. C. A. Huang, M. Fahlman, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 16947.
M. Andrä, H. Bluhm, R. Dittmann, C. M. Schneider, R. Waser, D. N. Mueller, F. Gunkel, Phys. Rev. Mater. 2019, 3, 044604.
A. J. Grutter, D. A. Gilbert, U. S. Alaan, E. Arenholz, B. B. Maranville, J. A. Borchers, Y. Suzuki, K. Liu, B. J. Kirby, Appl. Phys. Lett. 2016, 108, 082405.
S. R. Spurgeon, P. V. Balachandran, D. M. Kepaptsoglou, A. R. Damodaran, J. Karthik, S. Nejati, L. Jones, H. Ambaye, V. Lauter, Q. M. Ramasse, K. K. S. Lau, L. W. Martin, J. M. Rondinelli, M. L. Taheri, Nat. Commun. 2015, 6, 6735.
M. Wilhelm, M. Giesen, T. Duchoň, M. Moors, D. N. Mueller, J. Hackl, C. Baeumer, M. H. Hamed, L. Cao, H. Zhang, O. Petracic, M. Glöß, S. Cramm, S. Nemšák, C. Wiemann, R. Dittmann, C. M. Schneider, M. Müller, APL Mater. 2020, 8, 111102.
W. Lee, J. W. Han, Y. Chen, Z. Cai, B. Yildiz, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 7909.
P. Nukala, M. Ahmadi, J. Antoja-Lleonart, S. De Graaf, Y. Wei, H. W. Zandbergen, B. J. Kooi, B. Noheda, Appl. Phys. Lett. 2021, 118, 062901.
C.-H. Lee, N. D. Orloff, T. Birol, Y. Zhu, V. Goian, E. Rocas, R. Haislmaier, E. Vlahos, J. A. Mundy, L. F. Kourkoutis, Y. Nie, M. D. Biegalski, J. Zhang, M. Bernhagen, N. A. Benedek, Y. Kim, J. D. Brock, R. Uecker, X. X. Xi, V. Gopalan, D. Nuzhnyy, S. Kamba, D. A. Muller, I. Takeuchi, J. C. Booth, C. J. Fennie, D. G. Schlom, Nature 2013, 502, 532.
G. Stone, C. Ophus, T. Birol, J. Ciston, C.-H. Lee, K. Wang, C. J. Fennie, D. G. Schlom, N. Alem, V. Gopalan, Nat. Commun. 2016, 7, 12572.
K. P. Kelley, V. Sharma, W. Zhang, A. P. Baddorf, V. B. Nascimento, R. K. Vasudevan, ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 9166.
D. Lee, H. Lee, Materials 2017, 10, 368.
M. Kubicek, Z. Cai, W. Ma, B. Yildiz, H. Hutter, J. Fleig, ACS Nano 2013, 7, 3276.
G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B 1993, 47, 558.
G. Kresse, J. Furthmüller, Phys. Rev. B 1996, 54, 11169.
Q. Li, R. Qiao, L. A. Wray, J. Chen, Z. Zhuo, Y. Chen, S. Yan, F. Pan, Z. Hussain, W. Yang, J. Phys. D: Appl. Phys. 2016, 49, 413003.
R. Qiao, T. Chin, S. J. Harris, S. Yan, W. Yang, Curr. Appl. Phys. 2013, 13, 544.
S. Roychoudhury, R. Qiao, Z. Zhuo, Q. Li, Y. Lyu, J. Kim, J. Liu, E. Lee, B. J. Polzin, J. Guo, S. Yan, Y. Hu, H. Li, D. Prendergast, W. Yang, Energy Environ. Mater. 2020, 4, 246.
S. Chen, H. Zhou, X. Ye, Z. Chen, J. Zhao, S. Das, C. Klewe, L. Zhang, E. Lupi, P. Shafer, E. Arenholz, D. Jin, H. Huang, Y. Lu, X. Li, M. Wu, S. Ke, H. Xu, X. Zeng, C. Huang, L. W. Martin, L. Chen, Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1907072.
J. Lee, Y. Ha, S. Lee, Adv. Mater. 2021, 33, 2007606.
F. Frati, M. O. J. Y. Hunault, F. M. F. de Groot, Chem. Rev. 2020, 120, 4056.
J. Suntivich, W. T. Hong, Y.-L. Lee, J. M. Rondinelli, W. Yang, J. B. Goodenough, B. Dabrowski, J. W. Freeland, Y. Shao-Horn, J. Phys. Chem. C 2014, 118, 1856.
Z. Liao, N. Gauquelin, R. J. Green, S. Macke, J. Gonnissen, S. Thomas, Z. Zhong, L. Li, L. Si, S. Van Aert, P. Hansmann, K. Held, J. Xia, J. Verbeeck, G. Van Tendeloo, G. A. Sawatzky, G. Koster, M. Huijben, G. Rijnders, Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1606717.
E. Pellegrin, L. Tjeng, F. M. de Groot, R. Hesper, G. Sawatzky, Y. Moritomo, Y. Tokura, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 1997, 86, 115.
B. Gilbert, B. H. Frazer, A. Belz, P. G. Conrad, K. H. Nealson, D. Haskel, J. C. Lang, G. Srajer, G. De Stasio, J. Phys. Chem. A 2003, 107, 2839.
J. Hemberger, A. Krimmel, T. Kurz, H.-A. Krug von Nidda, V. Y. Ivanov, A. A. Mukhin, A. M. Balbashov, A. Loidl, Phys. Rev. B 2002, 66, 094410.
E. Dixon, J. Hadermann, M. A. Hayward, Chem. Mater. 2012, 24, 1486.
J. B. Goodenough, Phys. Rev. 1955, 100, 564.
S. Mattauch, A. Koutsioubas, S. Pütter, J. Large-Scale Res. Facil. 2015, 1, 8.
S. Mattauch, A. Koutsioubas, U. Rücker, D. Korolkov, V. Fracassi, J. Daemen, R. Schmitz, K. Bussmann, F. Suxdorf, M. Wagener, P. Kämmerling, H. Kleines, L. Fleischhauer-Fuß, M. Bednareck, V. Ossoviy, A. Nebel, P. Stronciwilk, S. Staringer, M. Gödel, A. Richter, H. Kusche, T. Kohnke, A. Ioffe, E. Babcock, Z. Salhi, T. Brückel, J. Appl. Crystallogr. 2018, 51, 646.
M. Björck, G. Andersson, J. Appl. Crystallogr. 2007, 40, 1174.
J. Von Borany, S. Facsko, A. Weissig, J. large-scale Res. Facil. JLSRF 2017, 3, A125.
P. E. Blöchl, Phys. Rev. B 1994, 50, 17953.
J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.