CPL - Chalmers Publication Library
| Utbildning | Forskning | Styrkeområden | Om Chalmers | In English In English Ej inloggad.

Vibrational Properties of Protons in Hydrated BaInxZr1-xO3-x/2

Maths Karlsson (Institutionen för teknisk fysik) ; Mårten E. Björketun (Institutionen för teknisk fysik, Material- och ytteori) ; Per G. Sundell (Institutionen för teknisk fysik, Material- och ytteori) ; Aleksandar Matic (Institutionen för teknisk fysik) ; Göran Wahnström (Institutionen för teknisk fysik, Material- och ytteori) ; Dennis Engberg (Institutionen för teknisk fysik, Kondenserade materiens fysik) ; Lars Börjesson (Institutionen för teknisk fysik, Kondenserade materiens fysik) ; Istaq Ahmed (Institutionen för kemi- och bioteknik) ; Sten G. Eriksson (Institutionen för kemi- och bioteknik) ; Pedro Berastegui (Institutionen för kemi- och bioteknik)
Physical Review B (1098-0121). Vol. 72 (2005), p. 1-7.
[Artikel, refereegranskad vetenskaplig]

We investigate the local proton dynamics in the proton conducting hydrated perovskite system BaInxZr1-xO3-x/2 (x=0.25-0.75) using infrared spectroscopy and first-principles calculations. We show that oxygen vacancies and dopant atoms in the vicinity of the proton tilt the proton toward a neighboring oxygen creating strongly hydrogen-bonded configurations. This is manifested as a strong redshift of the O-H stretch band in the infrared absorption spectrum. We also find considerable fluctuations of the nearest and next-nearest oxygen-proton distances with time, resulting in additional spectral broadening. By comparing the frequencies of computed O-H stretch modes we can relate specific local configurations to different parts of the broad O-H stretch band. Even though hydrogen-bonded configurations favor proton transfer they hinder the long-range migration by decreasing the reorientational rate. Thus, in order to optimize the proton mobility it is important to avoid extreme configurations caused by either oxygen vacancies or dopant atoms in the perovskite structure.



Denna post skapades 2009-03-04. Senast ändrad 2017-06-28.
CPL Pubid: 91000

 

Läs direkt!


Länk till annan sajt (kan kräva inloggning)


Institutioner (Chalmers)

Institutionen för teknisk fysik (1900-2015)
Institutionen för teknisk fysik, Material- och ytteori (1900-2015)
Institutionen för teknisk fysik, Kondenserade materiens fysik (1900-2015)
Institutionen för kemi- och bioteknik (2005-2014)

Ämnesområden

Den kondenserade materiens fysik

Chalmers infrastruktur

Relaterade publikationer

Denna publikation ingår i:


Solid state proton conductors: hydrated perovskites and hydrated alkali thio-hydroxogermanates


Quantum aspects of hydrogen in metals and oxides from density-functional calculations