Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Tytuł pozycji:

Atomic-scale view at the segregation of alkali metals toward the KTaO$_{3}$(001) perovskite surface

Tytuł:
Atomic-scale view at the segregation of alkali metals toward the KTaO$_{3}$(001) perovskite surface
Autorzy:
Wang, Zhichang
Setvin, Martin
Píš, Igor
Reticcioli, Michele
Albons, Llorenç
Redondo, Jesús
Mysliveček, Josef
Wrana, Dominik
Corrias, Marco
Franchini, Cesare
Johánek, Viktor
Alexander, Aji
Data publikacji:
2024
Słowa kluczowe:
photoelectron spectroscopy
scanning probe microscopy
perovskites
ORR
cation segregation
KTaO$_{3}$
solid oxide fuel cells
density functional theory
Język:
angielski
ISBN, ISSN:
19448244
Prawa:
Udzielam licencji. Uznanie autorstwa 4.0 Międzynarodowa
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.pl
Linki:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c13795  Link otwiera się w nowym oknie
Dostawca treści:
Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Artykuł
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 KTaO$_{3}$ cleaved at room temperature contains equally populated TaO$_{2}$ 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 °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 H$_{2}$O. 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.

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies