Determination of oxygen stoichiometry in the mixed-valent manganites
介绍了精确测定钙钛矿锰氧化物（包括空穴掺杂的La_（1-x）Ca_xMnO_y和电子掺杂的La_（1-x）TexMnO_y）化合物中氧含量的可能的氧化还原化学方法。对于不同温度下退火的锰氧化物样品，用氧化还原返滴定法测定样品中的氧含量。在石英坩埚中取粉末样品，用含有过量草酸钠的（1+1）硫酸溶解，过量的草酸钠用高锰酸盐标准溶液滴定。结果表明，该方法有效，重现性好。此外，氧含量的变化还反映在对样品电输运性质的显著影响上，这主要被认为与在Mn-O-Mn网络中引入氧空位密切相关。
2004-08-27 cond-mat.mtrl-sci
High-temperature oxygen non-stoichiometry, conductivity and structure in strontium-rich nickelates La2-xSrxNiO4-δ(x = 1 and 1.4)
在20-1050 ℃温度范围内，研究了高Sr取代量（1 =< x =< 1.4）的La_（2-x）Sr_xNiO_（4-δ）相在空气和氧气气氛中的氧非化学计量比、电导率和热膨胀。这些相保留了La 2NiO 4的K2 NiF 4型结构（四重晶系，空间群I4/mmm）。的氧空位分数的测定独立于热重和中子衍射实验，并发现加热时大大增加。其电阻率、热膨胀系数和晶胞参数随温度的变化具有特殊的规律，与La_2NiO_4 $\pm$ δ有明显的区别。这些变化与镍氧化态的演变有关，镍氧化态在加热时从Ni 3 +/Ni 4+过渡到Ni 2 +/Ni 3+平衡。
2008-12-15 cond-mat.mtrl-sci
Crystal-field interaction and oxygen stoichiometry effects in strontium-doped rare-earth cobaltates
用非弹性中子散射方法研究了掺锶稀土化合物R（x）Sr（1-x）CoO（3-z）（R=Pr，Nd，Ho，Er）的晶场相互作用。特别强调的是，在这些化合物的合成中自然发生的缺氧的影响。所观察到的能谱被发现是在R站点的不同的最近邻氧协调的晶体场的叠加的结果。实验数据解释的晶体场参数的行为在一个一致的方式通过稀土系列，从而允许一个可靠的外推稀土离子在本工作中不考虑。
2014-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen stoichiometry, crystal structure, and magnetism in La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_{3-δ}$
制备了一系列含$0 < δ\le 0.21$的多晶样品La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$ }，并对其氧含量、晶体结构和磁性进行了表征。虽然完全氧化的样品是良好的铁磁体，但具有较大$δ$值的样品显示出越来越宽的磁性转变。当$δ$增加时，5 K下的饱和磁化强度迅速下降。第一性原理电子结构计算提供的见解的磁行为的完全氧化的化合物，以及铁磁有序的方式受到影响，增加氧的非化学计量比。
2004-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Oxygen non-stoichiometry and the origin of Na ion ordering in gamma-NaxCoO2
研究了缺氧对Na_（2/3）CoO_（2-x）物理性质的影响。结合热重、磁化率和同步辐射X射线劳厄衍射的研究表明，Na 2/3CoO 2没有表现出由于Na离子引起的超晶格有序性，而Na 2/3CoO1.98具有与Na 0.71CoO2相同的Co价态，表现出几乎相同的磁性和输运性质以及相同的简单六方超晶格有序性sqrt（12）a. Na ~（2/3）CoO_（1.98）中的Na离子有序结构与大sqrt（12）axsqrt（12）ax 3c超晶格的理想Na_（0.71）CoO_2完全相同，但在室温下存在与氧缺陷结合的Na空位.我们得出结论，氧空位在稳定超晶格结构中起着关键作用，必须在其建模。
2010-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Investigating oxides by electrochemical projection of the oxygen off-stoichiometry diagram onto a single sample
提出一种电化学投影新方法，通过在单一薄膜样品上产生可控的一维氧浓度梯度，结合空间分辨表征技术，高效且连续地研究氧化物功能特性随氧含量的变化。
2025-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Possibility of the investigation of the X-ray diffraction patterns for yttrium ceramic YBa2Cu3Ox having different oxygen stoichiometry on the basis of the mixed-layer crystal model
鉴于高Tc陶瓷YBa_2Cu_3O_x中氧扩散的强各向异性，我们认为这种材料的多晶样品可以表示为由晶粒组成，每个晶粒由具有四方相或正交相结构的一定顺序的层形成。混合层晶体的散射理论被视为计算理论X射线图案的不同顺序的层的基础。根据YBa_2Cu_3Ox相的晶体结构特点，对理论进行了修正。所得结果与许多文献中发表的数据在定量上一致，并可用于解释不同氧化学计量比陶瓷的X射线谱。
2001-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Crystal structure, cobalt and iron speciation and oxygen non-stoichiometry of La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-d nanorods for IT-SOFC cathodes
Pontificia Universidad Javeriana（波哥大耶稣会天主教大学）；Centro Atómico Constituyentes, Comisión Nacional de Energía Atómica（康塞普西翁原子中心，国家原子能委员会）；Instituto de Nanociencia y Nanotecnología (INN), CNEA-CONICET（纳米科学与技术研究所，国家原子能委员会-国家科学研究和技术研究委员会）；CONICET / Laboratorio de Cristalografía Aplicada, Escuela de Ciencia y Tecnología, Universidad Nacional de Gral. San Martín（国家科学研究和技术研究委员会/应用晶体学实验室，科学与科技学院，圣马丁国立大学）；CNPEM, Laboratório Nacional de Luz Síncrotron（巴西纳米技术国家研究中心，同步光国家实验室）；Instituto de Física, Universidade de São Paulo（物理研究所，圣保罗大学）
研究了La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3-d纳米棒的化学组成、晶体结构和电子结构，发现钴氧化态低于铁，导致钴富集样品的氧非化学计量比更高，且纳米结构材料的d值显著高于传统材料。
2019-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Evolutionary Method for Predicting Surface Reconstructions with Variable Stoichiometry
我们提出了一个专门设计的进化算法的表面重建的预测。这种新技术允许人们在整个化学势范围内自动探索具有可变表面原子和可变表面晶胞的所有低能构型。进化搜索的力量被证明是有效的识别钻石2*1（100）和2*1（111）表面与固定数量的表面原子和固定的细胞大小。随着表面晶胞的进一步变化，我们研究了MgO（111）极面的重构。实验已经检测到氧三聚体（臭氧）基序（Plass等人，1998）。我们预测了一个新的版本，这个主题，可以在极端富氧条件下的化学稳定。最后，我们进行了一个复杂的三元系统：半极性GAN（101 bar-1）与和不吸附氧的可变化学计量搜索。搜索产生基于N3-三聚体的非直观重建。这些例子表明，一个自动化的计划，探索表面的能量景观将提高我们的理解表面重建。本文提出的方法可普遍应用于二元和多元体系。
2013-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen non-stoichiometry and the origin of Na ion ordering in P2-NaxCoO2
研究了缺氧对Na_（2/3）CoO_（2-x）物理性质的影响。结合热重、磁化率和同步辐射X射线劳厄衍射的研究表明，Na 2/3CoO 2没有表现出由于Na离子引起的超晶格有序性，而Na 2/3CoO1.98具有与Na 0.71CoO2相同的Co价态，表现出几乎相同的磁性和输运性质以及相同的简单六方超晶格有序性sqrt（12）a. Na ~（2/3）CoO_（1.98）中的Na离子有序结构与大sqrt（12）a-x-sqrt（12）a-x-3c超晶格的理想Na_（0.71）CoO_2完全相同，但在室温下存在与氧缺陷结合的Na空位.我们得出结论，氧空位在稳定超晶格结构中起着关键作用，必须在其建模。
2010-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reversible modulation of metal-insulator transition in VO2 via chemically-induced oxygen migration
金属-绝缘体相变（MIT）是由电子的库仑排斥作用和动能之间的微妙竞争引起的一种有趣的关联现象，由于电阻率的急剧变化，在电子学应用中具有巨大的潜力。在这里，我们展示了一个可逆的控制MIT在VO 2薄膜通过氧化学计量工程。通过在室温下在VO 2顶部容易地沉积和溶解水溶性但氧活性的Sr 3Al 2 O 6覆盖层，氧离子可以在VO 2和Sr 3Al 2 O 6之间可逆地迁移，导致逐渐抑制和完全恢复VO 2中的MIT。氧离子的迁移是证明在传输测量，结构表征和第一性原理计算的组合。这种使用水溶性相邻层的化学诱导氧迁移的方法可用于先进的电子和离子电子器件，并研究氧化学计量对MIT的影响。
2021-09-11 cond-mat.mtrl-sci
Designing heterostructures to control oxygen stoichiometry in helimagnetic perovskite strontium ferrite
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福材料能源科学研究所，SLAC国家加速器实验室）；Department of Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学应用物理系）；Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University（西北大学材料科学与工程系）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)（加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所（ICN2））；School of Applied and Engineering Physics, Cornell University（康奈尔大学应用与工程物理学院）；Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室纳米材料科学中心）；Department of Material Science Engineering, Pusan National University（釜山大学材料科学与工程系）；Stanford Synchrotron Radiation Lightsource, SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室斯坦福同步辐射光源）
通过设计异质结构和退火工艺，实现SrFeO3薄膜的长期稳定性，以研究其独特的helimagnetism特性。
2026-09-11 cond-mat.mtrl-sci
The effect of oxygen stoichiometry on electrical transport and magnetic properties of La0.9Te0.1MnOy
研究了氧含量的变化对电子掺杂锰氧化物La_（0.9）Te_（0.1）MnO_y的结构、磁性和输运性质的影响。所有样品均为菱面体结构，空间群为。随着氧含量的减少，居里温度降低，顺磁-铁磁（PM-FM）转变变宽。退火后样品的电阻率随氧含量的少量减少而略有增加。进一步降低氧含量，样品的电阻率最大值比制备前增加了6个数量级，y = 2.86和y = 2.83的样品的r（T）曲线显示出高温PM相和低温FM相的半导化行为。这被认为与超交换铁磁性（SFM）的出现和载流子的局域化有关。结果进行了讨论，在Mn 2 +/（Mn 2 ++ Mn 3+）的比例增加，双交换（DE）相互作用的部分破坏，以及由于在Mn-O-Mn网络中引入氧空位的载流子的本地化的综合影响。
2004-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Persistent metal-insulator transition at the surface of an oxygen-deficient, epitaxial manganite film
氧的化学计量比对复合氧化物的物理和化学性质有很大的影响。例如催化和电化学中的大多数功能特别取决于氧化学计量的控制。为了了解缺氧复合氧化物的本征表面的基本性质，我们报告在原位温度相关的扫描隧道光谱实验原始缺氧，外延锰氧化物薄膜。虽然这些膜是绝缘的，在随后的非原位在平面内的电子输运实验在所有温度下，原位扫描隧道光谱数据显示，这些膜的表面表现出金属-绝缘体转变（MIT）在120 K，符合铁磁有序的小集群在大部分的缺氧膜的发病。非化学计量比薄膜的表面MIT转变温度与完全氧化的体相的惊人接近表明，在表面区域中的电子性质不会受到体相中氧不足的显著影响。这对理解和功能设计复杂的氧化物及其具有特定电子性质的催化，氧化物电子学和电化学界面具有重要意义。
2014-01-28 cond-mat.mtrl-sci
Verwey transition in Fe$_{3}$O$_{4}$ thin films: Influence of oxygen stoichiometry and substrate-induced microstructure
我们已经进行了系统的实验研究，以解决的问题，为什么薄膜的Fe $_3$ O $_4$（磁铁矿）通常有一个非常广泛的Verwey转变与较低的转变温度相比，散装。我们观察到，使用X射线光电子能谱学，X射线衍射和电阻率测量的Verwey转变在薄膜的急剧影响，不仅由氧的化学计量，但特别是还由衬底诱导的微结构。特别是，我们发现（1）的转变温度，电阻率跳变，和完全化学计量的膜的电导率间隙很大程度上取决于域的大小，它逐渐增加，随着膜厚度的增加，（2）的转变的宽度尺度与域的大小分布的宽度，和（3）的滞后宽度强烈影响的反相边界的存在。在MgO（001）衬底上生长的膜显示出最高和最尖锐的转变，其中200 nm膜具有122 K的T $_V$，其接近体值。在具有大的晶格常数失配的衬底上生长的薄膜显示出非常宽的转变，然而，所有的薄膜都显示出具有滞后行为的转变，这表明转变仍然是一阶的而不是高阶的。
2014-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface doping and the effect of strain and oxygen stoichiometry on the transport and electronic structure properties of SrIrO$_3$ heterostructures
本研究对比了不同生长参数下SrIrO$_3$异质结构的结构与输运性质，结合DFT计算与X射线光电子能谱，发现控制生长条件可调控费米能级载流子浓度，进而实现对该体系自旋-轨道纠缠态及拓扑晶体性质的访问。
2024-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Role of Point Defects on the Properties of Manganites
用XRPD、电导率、电子顺磁共振和静态磁化强度等测试手段对具有明确阳离子分子结构和氧含量的La_（1-x）Ca_xMnO_3 + δ和La_（1-x）Na_xMnO_3 + δ样品进行了分析。通过以下方式在结构中引入点缺陷：i）异价阳离子掺杂（替代缺陷），ii）氧过化学计量（阳离子空位）和iii）氧欠化学计量（氧空位）。阳离子掺杂主要通过影响容忍因子和Mn离子的氧化来影响材料;阳离子空位通过阻断Mn ~（4+）-Mn ~（3+）离子间的相互作用路径而影响磁性，而氧空位对结构和电学性能的影响更大，并通过Mn ~（4+）离子的整体减少而影响磁性量和通过创建具有不同磁性特征的样品区域。我们可以说，Ca和Na掺杂的镧锰氧化物化合物的基本磁性和电学行为是由Mn 4 +-Mn 3+比驱动的，并且所有的特殊行为确实是由缺陷、浓度梯度以及更一般地由晶格无序引起的。
2004-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Theoretical analysis of oxygen vacancies in layered sodium cobaltate Na_xCoO_{2-δ}
高钠含量的钴酸钠是一种很有前途的热电材料。最近有报道说，氧空位可以改变材料的性能，降低其品质因数。然而，关于氧化学计量的实验数据是矛盾的。因此，我们用第一性原理计算研究了Na_xCoO_2中氧空位的形成，重点是x = 0.75。我们表明，在与应用相关的温度和分压下，预计氧空位浓度非常低。
2012-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Interplay among Work Function, electronic structure and stoichiometry in nanostructured vanadium oxides films
功函数是在涉及界面处的电荷交换机制的许多技术应用中最感兴趣的参数。因此，生产具有受控功函数的样品的可能性特别有趣，尽管具有挑战性。我们合成了纳米结构的钒氧化物薄膜，通过室温超音速簇束沉积方法，获得的样品具有可调的化学计量比和功函数（3.7-7 eV）。我们提出了一个调查的几个钒氧化物薄膜的电子结构作为氧含量的函数，通过原位俄歇，价带光电子能谱和功函数测量。实验探测了部分3d态密度，突出了影响3d占据的强V3 d-O2 p和V3 d-V4s杂化的存在。我们展示了控制样品的化学计量如何意味着对功函数的控制，并且可以利用纳米级量子限制来增加样品相对于体模拟物的功函数。一般来说，功函数、电子结构和化学计量之间的相互作用的知识对于将纳米结构氧化物与其目标应用相匹配是战略性的。
2020-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Effect of calcium stoichiometry on the dielectric response of CaCu3Ti4O12 Ceramics
采用草酸盐前驱体法制备了不同钙含量的CaxCu3Ti4O12多晶粉末。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、能量色散X射线分析、透射电子显微镜、电子自旋共振（ESR）谱和阻抗分析仪研究了使用这些粉末制备的陶瓷的结构、形态和介电性能。对于x = 0.97、1.0和1.1的粉末陶瓷获得的X射线衍射图案可以被索引为与空间群Im3相关联的体心立方钙钛矿相关结构。ESR研究证实了使用草酸盐前体路线制备的陶瓷中不存在氧空位。这些样品的介电性质表明，缺钙样品（x= 0.97）具有降低的介电损耗，同时保持具有显著工业相关性的高介电常数。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Stoichiometry, structure, and transport in the quasi-one-dimensional metal, Li(0.9)Mo(6)O(17)
本文给出了准一维金属化合物Li（0.9）Mo（6）O（17）单晶的晶格参数、氧组分与热电系数和霍尔系数之间的关系。这种化合物是一种补偿金属的可能性进行了讨论，在这些传输系数的文献中观察到的实质性的变化。
2012-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Local Structure of Epitaxial Single Crystal UO$_{2+x}$ Thin Films
School of Physics, University of Bristol（布里斯托大学物理学院）；Department of Materials, University of Oxford（牛津大学材料系）；Department of Complex Matter, Josef Stefan Institute（约瑟夫·斯特凡研究所复杂物质系）；School of Chemistry, University of Bristol（布里斯托大学化学学院）；Department of Chemistry, Washington State University（华盛顿州立大学化学系）
研究通过调节氧配比，揭示了UO$_{2+x}$薄膜中铀局部结构的演变及氧亚晶格的非平凡过渡行为。
2026-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen content variation and cation doping dependence of (La)1.4(Sr1-yCay)1.6Mn2O7 (y = 0, 0.25, 0.5) bilayered manganites properties
报道了最佳掺杂（La）_（1.4）（Sr_（1-y）Cay）_（1.6）Mn_2 O_7（y=0，0.25和0.5）固溶体的合成和表征结果。通过逐步取代的Sr与较小的Ca，同时保持固定的空穴浓度，由于二价掺杂剂，“尺寸效应”的阳离子本身的结构，运输和磁性的双层锰氧化物进行了分析。两种不同的退火处理的固溶体，在纯氧气和纯氩气中，也允许研究的氧含量变化的影响。用X射线粉末衍射和X射线吸收光谱研究了样品的结构和电子性质。已经进行了磁阻和静态磁化测量，以完成样品表征。氧退火的固溶体，这表明约y=0.5的限制，诱导Mn平均价态的增加和晶体结构从四方晶系到斜方晶系的过渡，而氩气退火诱导氧低于化学计量，反过来，减少Mn平均价态。随着Ca的取代，MnO_6八面体的Jahn-Teller畸变减小。这已直接连接到由Ca掺杂引起的输运性质的一般增强。对于相同的阳离子组成，氧过化学计量导致更高的金属-绝缘体转变温度和更低的电阻率值。居里温度（TC）随着Ca掺杂量的增加而降低。较低的TC为所有的退火样品相对于“准备”的连接到由于氧含量的变化的点缺陷的磁相互作用的强烈影响。
2006-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Analog control of electrical conductivity in La0.5Sr0.5FeO3-δ through oxygen deficiency induced magnetic transition
本工作通过电化学氧化物离子泵浦电池精确控制 La0.5Sr0.5FeO3-δ 薄膜的氧化学计量比，实现了超过 4 个数量级的电导率模拟控制，并利用伴随的顺磁-反铁磁转变，成功调控了其与铁磁 Co 层间的交换相互作用。
2024-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Higher borides and oxygen-enriched Mg-B-O inclusions as possible pinning centers in nanostructural magnesium diboride and the influence of additives on their formation
对高压（2GPa）合成的MgB 2基材料的研究使我们能够得出结论，较高的硼化物（具有接近MgB 12化学计量）和富氧的Mg-B-O夹杂物可以是纳米结构二硼化镁基质（具有15-37 nm的平均晶粒尺寸）中的钉扎中心。已经确定，Ti或SiC的添加以及制造温度可以影响材料结构中这些夹杂物的尺寸、数量和分布，从而影响临界电流密度。讨论了MgB_（12）近化学计量比材料的超导行为。
2010-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Epitaxy, stoichiometry, and magnetic properties of Gd-doped EuO films on YSZ (001)
我们已经成功地制备出高质量的Gd掺杂的单晶EuO薄膜。使用Eu蒸馏辅助分子束外延和Gd和氧沉积速率的系统变化，我们已经能够观察到持续的逐层外延生长氧化钇稳定的立方氧化锆（001）。Gd的存在有助于稳定逐层生长模式。我们在Eu和Gd M4，5边缘使用软X射线吸收光谱来确认Eu 3+污染物的存在并确定实际Gd浓度。蒸馏过程确保膜中不存在氧空位。从磁化测量，我们发现居里温度增加作为掺杂的函数从70 K到最大值125 K平滑。在低至0.2%的浓度下未观察到阈值行为。
2009-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct imaging of disordered residual oxygen and its impact on electronic structure in an infinite-layer nickelate superlattice
本研究结合电子显微成像、电子能量损失谱与密度泛函理论，直接揭示无限层镍酸盐超晶格中残余顶氧的无序分布及其导致的结构畸变、空穴掺杂不均和电子结构改变。
2025-03-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Dependence of electronic structure of SrRuO3 and the degree of correlation on cation off-stoichiometry
我们已经生长和研究了高质量的SrRuO_3薄膜的MBE以及PLD。通过改变沉积过程中的氧活性，我们能够使SrRuO 3样品的化学计量（低氧活性）或钌空位（高氧活性）。发现不可能生产具有锶空位的样品，因为钌会以RuO 2的形式沉淀出来。SrRuO 3的晶胞体积随着钌空位的引入而变大。剩余电阻率比（RRR）和室温电阻率被发现系统地依赖于单位电池的体积，因此钌空位的量。RRR从化学计量样品的~30变化到非常贫钌的样品的小于2。室温电阻率从化学计量样品的190微欧姆cm变化到非常贫钌样品的超过300微欧姆cm。当样品中钌空位较多时，UPS谱在费米能级附近出现了由相干峰向非相干峰的权重偏移。钌3d线的芯级XPS谱在化学计量样品的情况下显示出强屏蔽部分。当引入钌空位时，该屏蔽部分消失。UPS和XPS结果都与钌空位量增加时相关性增加的观点一致。
2007-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ionic Tuning of Cobaltites at the Nanoscale
通过离子分布的定制设计来控制材料代表了一种强大的新方法，用于开发从自旋电子逻辑和存储器设备到能量存储的未来技术。钙钛矿由于其高离子迁移率和对化学计量的敏感性而显示出用于离子器件的特别前景。在这项工作中，我们展示了一个固态的方法来控制离子分布在（La，Sr）CoO $_{3}$薄膜。在钙钛矿膜上沉积Gd覆盖层，可控制地从结构中提取氧，最高达0.5O/u.c。在整个36 nm厚度上。钴的价态和饱和磁化强度随氧的提取呈平稳的连续变化。与此相反，磁电阻测量表明，在相同的范围内的氧化学计量的磁各向异性和电阻率的快速增加没有变化。这些结果表明显着的相分离，与金属铁磁区域和缺氧，绝缘，非铁磁区域，形成的网状结构。事实上，X射线衍射确定氧空位排序，包括转化为brownmillerite晶体结构。通过高分辨率扫描透射电子显微镜进一步证实了在环境温度下向棕镁矾相的意外转化，其显示出显著的结构-和相应的化学-相分离。这项工作展示了在36 nm厚的薄膜中对磁性、电阻率和晶体结构的室温离子控制，为利用多种材料功能的离子器件提供了新的机会。
2018-09-24 cond-mat.mtrl-sci
In situ Study of Phase Transitions in La$_2$NiO$_{4+δ}$ using Raman Spectroscopy
本文利用拉曼光谱原位研究了La$_2$NiO$_{4+δ}$陶瓷和薄膜中氧掺杂引起的相变，揭示了超化学计量比δ对晶体结构、化学膨胀及薄膜低晶粒尺寸效应的影响。
2025-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Topotactic phase transformation of the brownmillerite SrCoO2.5 to the perovskite SrCoO3-δ
氧的化学计量比是决定过渡金属氧化物（TMO）物理性质的最重要因素之一。氧含量的微小分数变化，导致过渡金属的价态的变化，可以显著地改变材料的功能。特别地，具有混合价态的TMO在许多能源应用中引起了关注。先前的研究还表明，控制d带电子数和详细自旋构型的能力对于改善TMO的催化性能至关重要。在这种情况下，SrCoO $_{x}$（2.5 < x < 3.0）是一类理想的材料，这是由于存在两种结构上不同的拓扑相，即，褐钙钛矿SrCoO $_{2.5}$（BM-SCO）和钙钛矿SrCoO $_{3}$。特别是BM-SCO具有原子有序的一维空位通道，可以容纳额外的氧。此外，SrCoO $_{x}$表现出广泛的物理性质，这取决于氧的化学计量。由于SrCoOx在没有阳离子掺杂的情况下只有一个旋钮来控制Co的价态，因此它是研究价态依赖性物理性质的有吸引力的材料。然而，到目前为止，由于难以控制正确的氧化态，高质量单晶材料的生长还没有得到太多的研究。在这项工作中，我们报告的BM-SCO单晶薄膜SrTiO 3的脉冲激光外延生长。为了研究向钙钛矿型SrCoO $_{3-δ}$的拓扑相转变，一些样品随后在不同的氧压P（O $_{2}$）下原位退火。我们发现，在高P（O $_{2}$）（>几百托）后退火可以填充一些氧空位，伴随着电子，磁性和热电性能的系统演化。
2013-07-15 cond-mat.mtrl-sci
Engineering Transport in Manganites by Tuning Local Non-Stoichiometry in Grain Boundaries
界面主导材料如纳米晶薄膜已经成为能够设计广泛用于能源和信息技术的过渡金属氧化物的功能特性的迷人的一类材料。特别地，已经证明锰氧化物晶界中的应变诱导缺陷通过增强其氧质量传输同时减弱其电子和磁有序性而深刻地影响其功能性质。在这项工作中，这些戏剧性的变化的起源是相关的第一次与强烈修改的阴离子和阳离子组合物在应变晶界区域附近。我们还能够通过调整膜中的总阳离子含量来改变晶界组成，这代表了一种新的和强大的工具，超越了经典的空间电荷层效应，用于工程金属氧化物薄膜的电子和质量传输特性，可用于收集相关的固态器件。
2019-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancy engineering in pulsed laser deposited BaSnO$_3$ thin films on SrTiO$_3$
该研究通过调节PLD生长BaSnO$_3$薄膜的背景氧压引入并追踪氧空位，揭示其对晶格、异质结构薄层电阻及界面金属导电的调控作用。
2025-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Tunable electronic structure and stoichiometry dependent disorder in Nanostructured VO$_x$ films
我们提出并讨论了一种新颖的方法来合成无序纳米结构（NS）VO $_x$薄膜与控制化学计量和可调的电子结构。在这些NS薄膜中，原始的晶格对称性的大块钒氧化物被打破，原子排列在一个高度无序的结构。作为氧浓度的函数的化学计量依赖的障碍已被其特征在于通过原位X射线吸收近边结构（XANES）光谱识别的光谱指纹。结果表明，结构重排偏离八面体对称性与不同的共存无序相。基于所得到的化学计量比和NS粒子中的量子限制，NS膜的电子结构的调制也被讨论。我们证明了调制VO $_x$ NS膜的电子结构的可能性，该膜以受控的化学计量访问新的无序原子配置，提供了一个非凡的机会来匹配大量的技术应用。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge storage in oxygen deficient phases of TiO$_2$: defect Physics without defects
半导体中的缺陷可以表现出多个电荷状态，这可以用于电荷存储应用。在这里，我们考虑这样的电荷存储在一系列的TiO $_2$的缺氧相，称为Magnéli相。这些Ti $_n$ O $_{2n-1}$ Magnéli相呈现出明确的晶体结构，即：例如，它们与化学计量的偏差通过空间群的变化而不是点缺陷来调节。我们发现，这些阶段表现出中间带与相同的电子四重施主跃迁类似的间隙钛缺陷能级在TiO $_2$ -金红石。因此，Magnéli相表现得好像它们包含非常大的伪缺陷密度：$\frac{1}{2}$/公式单元Ti $_n$ O $_{2n-1}$。根据费米能量，整个材料将带电。这些晶体是天然的电荷存储材料，其存储容量可与最知名的超级电容器相媲美。
2016-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Stoichiometry and Thickness of Epitaxial SrTiO$_{3}$ on Silicon (001): an Investigation of Physical, Optical and Electrical Properties
Imec；KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Ghent University（根特大学）
研究通过实时RHEED反馈机制和高温退火处理，优化SrTiO$_{3}$薄膜的化学计量比和厚度，提升其物理、电学和光学性能。
2025-05-14 cond-mat.mtrl-sci
An Improved Method for Obtaining Single-Phase Sr2MoO4 under Controlled Ultra-low Oxygen Partial Pressure
我们研究了一种获得单相Sr2MoO4的烧结体样品的方法，由于其与超导Sr2RuO4的相似性，该方法最近变得越来越重要。我们发现，借助Ti_2O_3作为p（O_2）缓冲剂，在密封管中成功地合成了高纯度的Sr_2MoO_4。我们确认了空间群，并确定了化合物的确切元素组成，以建立其化学计量。讨论了合理选择p（O2）缓冲材料的指导原则。
2001-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Near-Atomic-Scale Compositional Complexity in a 2D Transition Metal Oxide
Max Planck Institute for Sustainable Materials（马克斯·普朗克可持续材料研究所）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）；West Pomeranian University of Technology in Szczecin（什切青西波美拉尼亚理工大学）；Univ Rouen Normandie, CNRS, INSA Rouen Normandie, Groupe de Physique des Matériaux, UMR 6634（鲁昂诺曼底大学，法国国家科学研究中心，鲁昂国立应用科学学院，物质物理研究组）
研究通过原子探针层析技术揭示二维Ti0.87O2材料的组分偏离，发现氧空位和碱金属残留，揭示其重构机制对电子结构和功能性质的影响。
2026-01-21 cond-mat.mtrl-sci
Percolative phase separation induced by nonuniformly distributed excess oxygens
在不同氧化学计量比$δ$的$\rm La_{0.8}Ca_{0.2}MnO_{3+δ}$中研究了零场$^{139}$ La和$^{55}$ Mn核磁共振。$^{139}$ La NMR谱的信号强度、峰频率和谱线展宽表明，过量氧有集中并在其周围建立局部铁磁有序的趋势。这些连接先前存在的铁磁集群嵌入在反铁磁主机，从而导致双导电路径。这种相分离不是电荷分离型，而是电中性型。磁电阻峰值出现在双折射路径开始形成的温度，这直接证明了相分离是巨磁电阻效应的来源之一。
1999-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Prediction of optimal catalysts for a given chemical reaction
我们揭示了M-X键能描述符EMX的最佳催化剂在一个家庭的化学计量MiXj之间的相关性，和一个强烈的量定义为标准的催化反应的焓归一化到一摩尔的元素X通过该反应从反应物转移到产品。M是过渡元素，并且化学计量MiXj通过反应条件固定在固/液界面处。我们说明了这一点，为一组相关的反应参与太阳能和工业应用，如析氧，氧还原和析氢电解，噻吩的加氢脱硫，甲烷化的CO，芳烃和烯烃的氢化，甲烷的选择性氧化，氨的合成和分解。我们提出了一个定量模型来解释这种意想不到的联系：这一关键发现及其解释应该加速催化剂的硅发现。
2022-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Stoichiometric oxygen content in NaxCoO2
用粉末中子衍射分析了两层Na_（0.74）CoO_2和Na_（0.38）CoO_2在室温下的晶体结构和氧的化学计量比。两组衍射数据为每个样品，在不同的入射中子波长，λ =1.1968埃和λ =1.5403埃，同时分析的Rietveld方法，允许独立的细化的所有结构参数。Na_（0.74）CoO_2和Na_（0.38）CoO_2的氧位占有率分别为1.01（1）和0.99（2）。这些结果表明，这些相的氧含量精确到1至2%的化学计量，因此形式钴氧化态仅由钠含量决定。分析还表明，这两种类型的钠离子的结构是在偏离中心扭曲的三角棱柱几何形状。
2006-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of oxygen vacancy on structural, electronic and magnetic properties of La-based oxide interfaces
无序，主要是在氧空位，阳离子化学计量和原子相互扩散的形式，似乎在氧化物异质界面处的金属电子液体的电子和输运性质中起着至关重要的作用。在这一背景下，反犹太主义障碍也被认为是一个关键因素。为了阐明氧空位和反位无序这两个关键因素的作用，我们采用密度泛函理论研究了氧空位对两种镧系过渡金属氧化物界面反位无序的影响.发现氧空位在某些异质结构中抑制反位无序，从而稳定有序结构，而在另一些系统中，氧空位倾向于驱动无序。因此，通过控制生长过程中的氧分压，可以在许多氧化物异质结构中设计反位无序。
2017-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermomechanical properties of amorphous metallic tungsten-oxygen and tungsten-oxide coatings
在这项工作中，我们研究的形态，成分和机械性能的金属非晶钨氧和非晶钨氧化物薄膜的脉冲激光沉积沉积之间的相关性。这种相关性的布里渊光谱和衬底曲率的方法相结合的使用进行了研究。膜的刚度强烈地受氧含量和质量密度两者的影响。弹性模量随质量密度的减小和氧钨比的增大而减小。对应于金属膜和氧化物膜之间的过渡，检测到一个平台区域。压缩残余应力，适度的刚度和高的局部延展性的特点紧凑的非晶氧化钨薄膜使他们有希望的应用涉及热或机械负荷。热膨胀系数相当高（即8.9 $\cdot$ 10 $^{-6}$ K $^{-1}$），与膜的非晶结构和化学计量严格相关。在热处理下，它们显示出相当低的弛豫温度（即450 K）。从670 K开始，它们结晶成WO $_3$的$γ$单斜相，导致材料刚度增加约70%。
2019-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Nanoscale Spatial Tuning of Superconductivity in Cuprate Thin Films via Direct Laser Writing
Politecnico di Milano（米兰理工大学）；Institut de Ciència de Materials de Barcelona, ICMAB-CSIC（巴塞罗那材料科学研究所）；Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）；Université de Liège（列日大学）
研究利用无掩模直接激光写入局部控制氧化学计量比，在YBCO薄膜中制造亚微米灰度图案，实现光学和超导传输特性精细调控，为高温超导氧化物相图研究及功能纳米结构集成提供新方法。
2026-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Local polarization in oxygen-deficient LaMnO$_3$ induced by charge localization in the Jahn-Teller distorted structure
已知过渡金属钙钛矿氧化物的功能性质是由磁性、极化、应变和化学计量的复杂相互作用产生的。在这里，我们表明，与合作的Jahn-Teller失真的材料，如LaMnO $_3$（LMO），轨道顺序也可以耦合到缺陷化学和诱导新的材料性能。在低温下，LMO表现出强烈的Jahn-Teller畸变，分裂高自旋Mn $^{3+}$离子的$e_g$轨道，并导致交替的长、短和中间Mn-O键。我们的DFT+ $U$计算表明，作为这种轨道顺序的结果，在LMO的氧空位形成时的电荷本地化不同于其他锰氧化物，如SrMnO $_3$，其中两个额外的电子减少两个Mn的网站相邻的空缺。在LMO中，缺陷周围的弛豫取决于哪种类型的Mn-O键被破坏，影响$d$ -轨道能量并导致相对于空位的不对称和极性过剩电子定位。此外，我们表明，锰-O键长，轨道顺序，从而电荷本地化和极性是可调的通过应变。
2020-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Structural disorder and magnetic correlations driven by oxygen doping in Nd2NiO4+d (d ~ 0.11)
采用同步辐射X射线粉末衍射、中子单晶和粉末衍射研究方法，结合宏观磁性测量，研究了在2-300 K温度范围内，氧过化学计量比对Nd_2NiO_（4 +d）（d~0.11）中的顶端氧无序和磁关联的影响。在所研究的温度范围内，该化合物结晶在一个tetraphylactic相称的结构与P42/ncm空间群与过量的氧原子占据4 b（3/4 1/4 1/4）间隙位，由四个顶端氧原子协调。大的和各向异性的热位移参数被发现赤道和顶端的氧原子，这是强烈减少的绝对规模相比，Nd2NiO4.23相。最大熵分析的中子单晶衍射数据发现非谐贡献的顶端氧原子的位移参数，对最近的空4 B间隙网站，相关的声子辅助氧扩散机制。宏观磁化强度测量和中子粉末衍射研究揭示了Ni亚晶格在TN ~ 53 K的长程反铁磁有序，沿c轴有弱铁磁分量，而Nd亚晶格在10 K以下出现长程磁有序。随温度变化的中子衍射图显示在TN出现公度磁序，传播矢量k =（100），在低于30 K时出现额外的非公度相，而在2 K时两种相共存。相称的磁结构最好用P42/nc`m` Shubnikov空间群来描述。在2K下，Ni和Nd位的精细磁矩分别为1.144（76）μ B和1.632（52）μ B。一个可能的起源的无公度相进行了讨论，并提出了一个试探性的磁相图。
2021-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Superexchange in Dilute Magnetic Dielectrics: Application to (Ti,Co)O_2
本文将稀磁半导体中的铁磁超交换模型推广到铁磁有序的高绝缘化合物（稀磁半导体）中。在阳离子亚晶格中掺杂过渡金属杂质的TiO_2薄膜中观察到了无自由载流子的本征铁磁性。我们假设铁磁有序是由于复合物[氧空位+磁性杂质]之间的超交换而产生的，复合物通过从空位到杂质的电荷转移而稳定。Hund规则通过空空位相关能级控制超交换，使得仅对于杂质磁矩的平行取向才成为可能。磁有序的逾渗阈值由空位能级的半径决定，但交换机制不需要自由载流子。非化学计量比在铁磁性形成中的关键作用使得居里温度对样品制备方法极其敏感。
2006-05-09 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen-vacancy driven electron localization and itinerancy in rutile-based TiO$_2$
采用电荷自洽的密度泛函理论（DFT）和动力学平均场理论（DMFT）相结合的方法，研究了金红石结构的缺氧TiO $_2$和Ti $_3$ O $_5$ Magn{é}Li相.它表明，一个孤立的氧空位（V $_{\rm O}$）在钛白是不足以在低温下金属化的系统。在半导体相，在$\varepsilon_{\rm IG}^{\hfill}\sim -0.75\,$ eV\，在良好的协议与实验数据的间隙状态被确定。带状杂质水平，从一个三倍的V $_{\rm O}$ -Ti的协调以及纠缠$(t_{2g},e_g)$状态，成为本地化由于网站相关的电子。在V $_{\rm O}$ -近钛离子中发生电荷局域化和强轨道极化，其细节可以通过相关子空间的变化来修改。在较高的氧空位浓度下，相关金属稳定在Magn{é}Li相中。具有相同化学计量比的V $_{\rm O}$缺陷金红石结构显示出轨道分辨特征和光谱性质的关键差异。在氧不足的化合物中，电荷有序化是至关重要的，但没有发现明显的由电荷有序驱动或维持的金属-绝缘体转变。
2017-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
From perovskite to infinite-layer nickelates: hole concentration from x-ray absorption
Max Planck Institute for Solid State Research（马克斯·普朗克固体研究所）；Universite de Strasbourg, CNRS, IPCMS UMR 7504（斯特拉斯堡大学）；Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（柏林亥姆霍兹材料与能源中心）；European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Karlsruhe Institute of Technology (KIT)（卡尔斯鲁厄理工学院）
通过X射线吸收光谱研究发现，无限层镍酸盐薄膜中镍和氧的空穴浓度复杂，挑战了传统空穴掺杂极限假设。
2026-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Conductivity of LaAlO/SrTiO3 Interfaces made by Sputter Deposition
我们研究了生长在SrTiO_3衬底上的LaAl_3薄膜的界面性质。我们在高压氧气气氛中使用RF溅射。膜是光滑的，具有平坦表面。透射电子显微镜显示原子尖锐和连续的界面，而EELS测量显示一些轻微的混合。用EDX法测得La与Al的元素比为1.07。重要的是，我们发现这些接口是不导电的，这表明溅射的接口是不电子重建的方式报告的脉冲激光沉积生长的薄膜，因为化学计量，混合和氧空位之间的不同的相互作用。
2011-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phosphorene Oxide: Stability and electronic properties of a novel 2D material
磷烯，（黑）磷的单层形式，最近从其大块对应物剥离。与氧化石墨烯类似，氧化磷烯有望具有新的化学和电子性质，并可能提供合成磷烯的替代途径。在这封信中，我们调查的物理和化学性质的磷烯氧化物，包括其形成的氧吸附在裸磷烯。声子色散曲线的分析发现化学计量和非化学计量的氧化物配置是稳定的，在环境条件下，从而表明氧的吸收可能不会降解磷烯。的氧化物的带隙的性质取决于磷烯的官能化的程度;间接间隙预测为非化学计量的配置，而直接间隙预测为化学计量的氧化物。机械应变和外部电场的应用导致磷烯氧化物的带隙的可调谐性。与裸磷烯的情况相反，预测磷烯氧化物的二极管样不对称电流-电压响应对化学计量的程度的依赖性。
2014-11-01 cond-mat.mtrl-sci
Coexistence of Multiple Magnetic Interactions in Oxygen Deficient V2O5 Nanoparticles
本研究针对缺氧V2O5纳米颗粒，结合多种表征与第一性原理计算，揭示其缺陷诱导的磁电子相分离及类自旋玻璃的多磁有序共存机制，阐明了极化子、V4+缺陷与磁相互作用的关联。
2024-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Towards understanding the defect properties in the multivalent A-site Na$_{0.5}$Bi$_{0.5}$TiO$_3$-based perovskite ceramics
Technical University of Darmstadt（达姆施塔特工业大学）；Graz University of Technology（格拉茨工业大学）
研究多价A位Na₀.₅Bi₀.₅TiO₃基钙钛矿陶瓷的缺陷特性，揭示其电导率行为及缺陷模型对优化性能的指导作用。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Structural Disorder and Electronic Structure in Alloyed SrTiO3/SrFeO2.5 Compounds: A Theoretical Study
许多应用于燃料电池电极的混合离子/电子导体（MIEC）可以被认为是钙钛矿氧化物和有序氧空位化合物之间的合金。例如，在MIEC（STF）模型中，SrTiO_3晶格中存在低的氧扩散势垒，当其与本征氧缺陷的SrFeO_（2. 5）混合时，离子电导率可以得到很大的提高。同时，电子导电性可以通过控制合金的缺陷化学来优化。然而，这类合金的组态空间太大，难以直接进行原子建模，这阻碍了深入理解和预测建模。在本工作中，我们提出了一个团簇膨胀模型来描述无序SrTiO_3/SrFeO_（2.5）合金在Sr（Ti_（1-x），Fe_x）O_（3 -0.5x）（0<x<1）全固溶体成分空间内的能量学。用团簇展开蒙特卡罗模拟研究了原子的最低能量组态和晶格无序的起源。结合实际构型的表征，研究了不同化学计量比下合金的电子结构。我们发现用我们的原子模型计算的带隙随组分的演化与实验测量的结果是一致的。同时，带边分析表明，这种合金中的电子导电性可以促进Fe/Ti阳离子无序。以SrTiO_3/SrFeO_（2.5）合金为例，本文所采用的通用计算框架可以推广到其它相关的MIEC材料体系。
2018-08-12 cond-mat.mtrl-sci
