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氧化钼氢化机制研究

更新时间:2016-06-20 15:36:46  点击次数:1136次
       氧化钼、氧化钨等过渡金属氧化物的氢化是调控材料光电性质的典型的方法,在气致变色、电致变色、场效应器件、光伏器件等领域有重要的应用。最近,暨南大学的教授、中山大学的教授以层状氧化钼为例,采用扫描探针技术在纳米尺度揭示了氢化中缺陷的形成过程及其光电特性的演变,阐明了材料光电性质改变的起源。
    研究发现氢扩散进入氧化钼中产生了自由电子,引起氧化钼能带向上弯曲,是材料电导提升的原因。在高浓度氢作用下,由于桥位氢的聚集形成<111>氧空位缺陷,引起能带的向下弯曲,显示了氧空位起明显的电子陷阱作用。这些缺陷相比HxMoO3对可见光有更强烈的吸收,是材料光学性质改变的最主要原因。研究者采用原子力显微镜探针发展了原位、微区的氢化方法,测定了氢从表面扩散进入体内的势垒约80 meV,而氢在氧化钼体内扩散电势小于室温能量。这一参数的测定对实现材料氢化过程的精确调控有重要的意义。