Физико-химические свойства электрохромных сложных оксидов вольфрама
Б.М. Хуболов
ФГБОУ ВО «Кабардино- Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.421
Оригинальная статья
Аннотация: Приведён краткий обзор проблемы электрохромизма в неупорядоченных тонких пленках сложных оксидов вольфрама на основе экспериментальных результатов, опубликованных ранее. Рассмотрены проблемы ионно-электронного упорядочения в сложных оксидах вольфрама MxWO3(M = Na, K и x=0,3), их взаимосвязь с динамикой процесса электрохромного окрашивания в этих конденсированных системах. Рассмотрены возможные пути решения обозначенных проблем. Отправной точкой нашего похода к исследованию электрохромизма и разработки физических основ технологии электрохромных устройств явился отказ от общепринятого электрохимического рассмотрения этого явления. Мы убеждены в том, что электрохромный эффект является чисто твердотельным эффектом, происходящим в конденсированной системе с сильной электронной корреляцией. Электронная структура твердого тела, имеющаяся на границе раздела твердое тело-электролит в значительной степени, управляет характером и скоростью реакций, которые протекают на его поверхности. В случае окислов роль, которую играет электронная структура особенно сложна. Все изложенное указывает на необходимость рассмотрения влияния глубоких уровней в объеме оксидной вольфрамовой бронзы и на ее поверхности, граничащей с электролитом на процесс электрохромного окрашивания.
Ключевые слова: сложные оксиды вольфрама, электрохромный эффект, оксидная вольфрамовая бронза, тонкая пленка, монокристалл
- Хуболов Борис Магометович – к.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник Управления научных исследований и инновационной деятельности, заведующий лабораторией электрохромных материалов кафедры экспериментальной и теоретической физики Института физики и математики, ФГБОУ ВО «Кабардино- Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»
Ссылка на статью:
Хуболов, Б.М. Физико-химические свойства электрохромных сложных оксидов вольфрама / Б.М. Хуболов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 421-429. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.421.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Oi, T. Electrochromatic materials / T. Oi // Annual Review of Materials Science. – 1986. – V. 16. – P.185-201. DOI: 10.1146/annurev.ms.16.080186.001153.
2. Deb, S.K. Optical and photoelectric properties and colour centers in thin films of tungsten oxide / S.K Deb // The Philosophical Magazine: A Journal of Theoretical Experimental and Applied Physics. – 1973. –V. 27. – I. 4. – P. 801-822. DOI: 10.1080/14786437308227562.
3. Фаунен, Б.В. Электрохромные дисплеи на основе WO3 / Б.В. Фаунен, Р.С. Крэнделл // В кн.: Дисплеи; под ред. Ж.М. Панкова. – М.: Мир, 1982. – С. 228-266.
4. Dautremont-Smith, W.C. Transition metal oxide electrochromic materials and displays. Part 1: oxides with cathodic coloration / W.C. Dautremont-Smith // Displays. – 1982. – V. 3. – I. 1. – P. 3-22. DOI: 10.1016/0141- 9382(82)90061-0.
5. Озеров, Р.П. Кристаллохимия кислородных соединений ванадия, вольфрама и молибдена / Р.П. Озеров // Успехи химии. – 1955. – Т. 24. – Вып. 6. – С. 951-984.
6. Коллонг, Р. Нестехиометрия. Неорганические материалы переменного состава / Р. Коллонг; пер. с фр. Ф.М. Спиридонова; под ред. Б.И. Покровского. – М.: Мир, 1974. – 288 с.
7. Котванова, М.К. Синтез и исследование электропроводящих оксидных бронз титана, молибдена, вольфрама / М.К. Котванова, Э.И. Перов // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 3. – С. 125.
8. Леонова, Л.С. Вольфрамовые оксидные бронзы с тяжелыми щелочными металлами / Л.С. Леонова, А.В. Левченко, Е.И. Москвина и др. // Электрохимия. – 2009. – Т. 45. – № 5. – С. 629-636.
9. Colton, R.J. Photochromism and electromism in amorphous transition metal oxide films / R.J. Colton, A.M. Guzman, J.W. Rabalais // Accounts of Chemical Research. – 1978. – V. 11. – I. 4. – P. 170-176. DOI: 10.1021/ar50124a008.
10. Секушин, Н.А. Электрохромизм аморфных тонких пленок WO3 в условиях дефицита протонов / Н.А. Секушин // Электрохимия. – 2009. – Т. 45. – № 12. – С. 1448-1453.
11. Chang, I.F. Electrochemichromic systems for display applications / I.F. Chang, B.L. Gilbert, T.I. Sun // Journal of the Electrochemical Society. – 1975. – V. 122. – I. 7. – Р. 955-962. DOI: 10.1149/1.2134377.
12. Хуболов, Б.М. Инжекция дырок и их локализация на дефектных состояниях на границе электрохромночувствительных монокристаллов и аморфных тонких пленок сложного оксида вольфрама / Б.М. Хуболов, В.П. Подлинов // Известия РАН. Серия Физическая. – 2007. – Т. 71. – № 8. – С. 1200-1203.
13. Хуболов, Б.М. Исследование электронной структуры монокристаллов и тонких пленок натрий- вольфрамовых бронз методом рентгеноэлектронной спектроскопии / Б.М. Хуболов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2003. – № 7. – С. 43-48.
14. Као, К. Перенос электронов в твердых телах / K. Као, В. Хуанг; пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – Ч. 1. – 352 с.
15. Gerischer, H. Über den ablauf von redoxreaktionen an metallen und an halbleitern iii. halbleiterelektroden / H. Gerischer // Zeitschrift Fur Physikalische Chemie. – 1961. – Bd. 27. – S. 48-79. DOI: 10.1524/zpch.1961.27.1_2.048.
16. Gerischer, H. Semiconductor electrode reactions / H. Gerischer // In: Advances in Electrochemistry and Electrochemical engineering. – V. 1: Electrochemistry; ed. by P. Delahay, C.W. Tobias. – New York: Wiley – Interscience Publishers, 1961. – P. 139-232.
17. Хуболов, Б.М. Спектры поглощения аморфных тонких пленок оксидных вольфрамовых бронз / Б.М. Хуболов, Ж.Х. Хоконова, В.П. Подлинов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2004. – № 2. – С. 95-99.
18. Хуболов, Б.М. Электрохромная эффективность аморфных тонких пленок сложного оксида вольфрама / Б.М. Хуболов, Ж.Х. Хоконова, В.П. Подлинов // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2004. – № 7. – С. 86-90.