Přejít k obsahu


Experimental and molecular dynamics study of the growth of crystalline TiO2

Citace: [] HOUŠKA, J., MRÁZ, S., SCHNEIDER, J. Experimental and molecular dynamics study of the growth of crystalline TiO2. Journal of Applied Physics, 2012, roč. 112, č. 7, s. 073527-1 - 073527-10. ISSN: 0021-8979
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Experimental and molecular dynamics study of the growth of crystalline TiO2
Rok vydání: 2012
Autoři: Doc. Ing. Jiří Houška Ph.D. , Stanislav Mráz , Jochen Schneider
Abstrakt CZ: Tenké vrstvy krystalického TiO2 jsou zajímavé kvůli své fotoaktivitě a fotoindukované hydrofilicitě. V minulosti byla jejich příprava popsána pomocí vnějších parametrů jako je celkový tlak, parciální tlak kyslíku nebo předpětí na substrátu. V této práci studujeme růst jednotlivých fází TiO2, rutilu a anatasu, atom po atomu pomocí molekulární dynamiky. Zaměřili jsme se na efekt vnitřních parametrů jako je energie dopadajících částic, teplota a druh substrátu. Zatímco experimenty naznačují že příprava rutilu vyžaduje vyšší teploty a/nebo energie než příprava anatasu, my ukazujeme že k samotnému růstu rutilu po jeho nukleaci dochází v širším rozmezí teplot a energií než anatasu. Výsledky jsou užitečné pro nalezení podmínek pro přípravu TiO2, a zahrnují poznatky relevantní i pro jiné keramiky.
Abstrakt EN: Thin films of crystalline TiO2 are of high interest due to their photoactivity and photoinduced hydrophilicity. Previously, preparation of TiO2 has been described in terms of extrinsic process parameters, such as total pressure, oxygen partial pressure or substrate bias potential. We study the growth of TiO2 phases, rutile and anatase, by atom-by-atom molecular dynamics simulations. We focus on the effect of intrinsic process parameters including particle energy, growth temperature and growth template. While experiments indicate that the deposition of rutile requires higher temperatures and/or energies compared to anatase, we show that the growth of previously nucleated rutile can take place in a wider range of temperatures and energies compared to anatase. The results facilitate defining new synthesis pathways for TiO2, and constitute phenomena which may be relevant for other ceramics.
Klíčová slova

Zpět

Patička