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J-GLOBAL ID：201702236136367293   整理番号：17A1142314

酸素空孔電荷によるヘマタイトの電荷キャリア捕獲と緩和の制御:ab-initio非断熱分子動力学

Control of Charge Carriers Trapping and Relaxation in Hematite by Oxygen Vacancy Charge: Ab Initio Non-adiabatic Molecular Dynamics

著者 (7件)： ZHOU Zhaohui (Xi’an Jiaotong Univ., Xi’an, CHN) ,  ZHOU Zhaohui (Univ. Southern California, California, USA) ,  LIU Jin (Univ. Southern California, California, USA) ,  LONG Run (Beijing Normal Univ., Beijing, CHN) ,  LI Linqiu (Univ. Southern California, California, USA) ,  GUO Liejin (Xi’an Jiaotong Univ., Xi’an, CHN) ,  PREZHDO Oleg V. (Univ. Southern California, California, USA)
資料名： Journal of the American Chemical Society  (Journal of the American Chemical Society)
巻： 139  号： 19  ページ： 6707-6717  発行年： 2017年05月17日 
JST資料番号： C0254A  ISSN： 0002-7863  CODEN： JACSAT  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ヘマタイト(α-Fe₂O₃)は光電気化学による水分解の電極材料として期待されている。これは適当な太陽光の光吸収体であり,安定性が高く,耐食性で低毒性で原価が安いからである。しかし実際の効率は,理論限界から予想される効率の1/3である。この原因として電荷キャリアの寿命が低いことが考えられる。そこでα-Fe₂O₃において酸素空孔欠陥の有無における電荷キャリアの緩和をab initio非断熱分子動力学シミュレーションにより検討した。その結果,電子捕獲に比較して正孔捕獲は低速で,正孔捕獲がキャリア再結合の律速になっていた。原子価帯の正孔緩和が低速なことはFe₂O₃電極の水酸化に有利である。さらに酸素空孔は電子-正孔の再結合を促進するが,酸素空孔をイオン化すると電子-正孔の再結合の促進効果が低くくなることを示した。

シソーラス用語： *赤鉄鉱 ,  *光電気化学 ,  *電極材料 ,  *分子動力学 ,  *空孔欠陥 ,  キャリア ,  *分解反応 ,  *キャリア再結合
準シソーラス用語： ヘマタイト ,  *酸素空孔欠陥 ,  *水分解 ,  電荷キャリア ,  非断熱分子動力学

分類 (1件)： 電気化学反応  (CB07050F)

タイトルに関連する用語 (6件)： 酸素空孔 ,  電荷 ,  ヘマタイト ,  キャリア捕獲 ,  緩和 ,  分子動力学