Li, Shunyi ; Morasch, Jan ; Klein, Andreas ; Chirila, Christina ; Pintilie, Lucian ; Jia, Lichao ; Ellmer, Klaus ; Naderer, Michael ; Reichmann, Klaus ; Gröting, Melanie ; Albe, Karsten (2022)
Influence of orbital contributions to the valence band alignment of Bi2O3, Fe2O3, BiFeO3, and Bi0.5Na0.5TiO3.
In: Physical Review B, 88 (4)
doi: 10.26083/tuprints-00021171
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion
Kurzbeschreibung (Abstract)
The formation of an interface between Bi2O3, Fe2O3, BiFeO3, Bi0.5Na0.5TiO3, and the high work function metallic RuO2 is studied using photoelectron spectroscopy with in situ RuO2 deposition. Schottky barrier heights are derived and the valence band maximum energies of the studied materials are aligned with respect to each other as well as to other functional oxides like SrTiO3 and PbTiO3. The energy band alignment follows systematic trends compared to a large number of oxides, and can be understood in terms of the contribution of Fe 3d and Bi 6s/6p (lone pair) orbitals to electronic states near the valence band maximum. The results indicate that the valence band maxima are largely determined by the local environment of the cations, which allows to estimate valence band maximum energies of oxides with multiple cations from those of their parent binary compounds. The high valence band maximum of BiFeO3 is consistent with reported p-type conduction of acceptor doped material, while the high conduction band minimum makes n-type conduction unlikely.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2022 |
| Autor(en): | Li, Shunyi ; Morasch, Jan ; Klein, Andreas ; Chirila, Christina ; Pintilie, Lucian ; Jia, Lichao ; Ellmer, Klaus ; Naderer, Michael ; Reichmann, Klaus ; Gröting, Melanie ; Albe, Karsten |
| Art des Eintrags: | Zweitveröffentlichung |
| Titel: | Influence of orbital contributions to the valence band alignment of Bi2O3, Fe2O3, BiFeO3, and Bi0.5Na0.5TiO3 |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 2022 |
| Verlag: | American Physical Society |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | Physical Review B |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 88 |
| (Heft-)Nummer: | 4 |
| Kollation: | 12 Seiten |
| DOI: | 10.26083/tuprints-00021171 |
| URL / URN: | https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/21171 |
| Zugehörige Links: | |
| Herkunft: | Zweitveröffentlichungsservice |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | The formation of an interface between Bi2O3, Fe2O3, BiFeO3, Bi0.5Na0.5TiO3, and the high work function metallic RuO2 is studied using photoelectron spectroscopy with in situ RuO2 deposition. Schottky barrier heights are derived and the valence band maximum energies of the studied materials are aligned with respect to each other as well as to other functional oxides like SrTiO3 and PbTiO3. The energy band alignment follows systematic trends compared to a large number of oxides, and can be understood in terms of the contribution of Fe 3d and Bi 6s/6p (lone pair) orbitals to electronic states near the valence band maximum. The results indicate that the valence band maxima are largely determined by the local environment of the cations, which allows to estimate valence band maximum energies of oxides with multiple cations from those of their parent binary compounds. The high valence band maximum of BiFeO3 is consistent with reported p-type conduction of acceptor doped material, while the high conduction band minimum makes n-type conduction unlikely. |
| Status: | Verlagsversion |
| URN: | urn:nbn:de:tuda-tuprints-211717 |
| Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): | 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Elektronische Materialeigenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Materialmodellierung 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Oberflächenforschung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > B - Charakterisierung > Teilprojekt B7:Polarisation und Ladung in elektrisch ermüdeten Ferroelektrika DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung DFG-Sonderforschungsbereiche (inkl. Transregio) > Sonderforschungsbereiche > SFB 595: Elektrische Ermüdung > C - Modellierung > Teilprojekt C1: Quantenmechanische Computersimulationen zur Elektronen- und Defektstruktur oxidischer Materialien |
| Hinterlegungsdatum: | 20 Apr 2022 12:15 |
| Letzte Änderung: | 21 Apr 2022 05:05 |
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