Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Atomic-Scale View at the Segregation of Alkali Metals toward the KTaO3(001) Perovskite Surface

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F24%3A10492152" target="_blank" >RIV/00216208:11320/24:10492152 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=Ovh~DPis3e" target="_blank" >https://verso.is.cuni.cz/pub/verso.fpl?fname=obd_publikace_handle&handle=Ovh~DPis3e</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1021/acsami.4c13795" target="_blank" >10.1021/acsami.4c13795</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Atomic-Scale View at the Segregation of Alkali Metals toward the KTaO3(001) Perovskite Surface

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Perovskites exhibit outstanding performance in applications such as photocatalysis, electrochemistry, or photovoltaics, yet their practical use is hindered by the instability of these materials under operating conditions, specifically caused by the segregation of alkali cations toward the surface. The problem arises from the bulk strain related to different cation sizes, as well as the inherent electrostatic instability of perovskite surfaces. Here, we focus on atomistic details of the surface-driven process of interlayer switching of alkali atoms at the inorganic perovskite surface. We show that the (001) surface of KTaO3 cleaved at room temperature contains equally populated TaO2 and KO terminations, while the uncompensated polarity of these terminations promotes diffusion of KO from the subsurface toward the topmost surface layer at temperatures as low as 200 degrees C. This effect is directly probed at the atomic scale by Atomic Force Microscopy and the chemical properties of the resulting surfaces are investigated by the adsorption of CO and H2O. The experiments indicate that KO segregation is associated with the formation of K and O vacancies in the near-surface region, which is further supported by depth-dependent X-ray Photoelectron Spectroscopy measurements and Density Functional Theory calculations. Our study shows that the KO segregation influences the surface reactivity both toward CO and water, which was probed at the atomic scale.

  • Název v anglickém jazyce

    Atomic-Scale View at the Segregation of Alkali Metals toward the KTaO3(001) Perovskite Surface

  • Popis výsledku anglicky

    Perovskites exhibit outstanding performance in applications such as photocatalysis, electrochemistry, or photovoltaics, yet their practical use is hindered by the instability of these materials under operating conditions, specifically caused by the segregation of alkali cations toward the surface. The problem arises from the bulk strain related to different cation sizes, as well as the inherent electrostatic instability of perovskite surfaces. Here, we focus on atomistic details of the surface-driven process of interlayer switching of alkali atoms at the inorganic perovskite surface. We show that the (001) surface of KTaO3 cleaved at room temperature contains equally populated TaO2 and KO terminations, while the uncompensated polarity of these terminations promotes diffusion of KO from the subsurface toward the topmost surface layer at temperatures as low as 200 degrees C. This effect is directly probed at the atomic scale by Atomic Force Microscopy and the chemical properties of the resulting surfaces are investigated by the adsorption of CO and H2O. The experiments indicate that KO segregation is associated with the formation of K and O vacancies in the near-surface region, which is further supported by depth-dependent X-ray Photoelectron Spectroscopy measurements and Density Functional Theory calculations. Our study shows that the KO segregation influences the surface reactivity both toward CO and water, which was probed at the atomic scale.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    ACS Applied Materials &amp; Interfaces

  • ISSN

    1944-8244

  • e-ISSN

    1944-8252

  • Svazek periodika

    16

  • Číslo periodika v rámci svazku

    50

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    10

  • Strana od-do

    70010-70019

  • Kód UT WoS článku

    001375567900001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85212459439