【其他论文】绿色合成 β-Ga₂O₃ 纳米颗粒的结构、弹性、发光、电学及第一性原理分析

        由印度 Vidyavardhaka 工程学院的研究团队在学术期刊 Materials Chemistry and Physics 发布了一篇名为 Structural, elastic, luminescence, electrical and first principles analysis of green synthesized β-Ga₂O₃ nanoparticles（绿色合成 β-Ga₂O₃ 纳米颗粒的结构、弹性、发光、电学及第一性原理分析）的文章。

摘要

        采用绿色燃烧法以柠檬汁为燃料合成了宽带隙 β 相氧化镓纳米颗粒（β-Ga₂O₃ NPs）。采用多种实验方法，包括X射线衍射（XRD）、电子显微镜、紫外-可见光谱（UV-Vis）、光致发光光谱（PL）及阻抗光谱，评估了这些纳米材料在电子器件应用中的可行性。为深入理解 Ga₂O₃ NPs 的光电及弹性特性，还采用了密度泛函理论（DFT）方法。分析了能带结构、态密度、折射率、导电性和介电函数。通过 Rietveld 修正的 XRD 分析表明，制备的样品处于纳米晶相，属于单斜晶系。制备的样品表现出多孔和团聚的颗粒性质。弹性分析揭示了制备样品的各向异性行为和延展性。紫外-可见光谱分析表明，制备的 Ga₂O₃ 纳米颗粒具有较大的带隙（3.7 eV），吸收峰位于 315 nm。此外，还测定了折射率（n）、光学电导率（χ）和电子极化率（α）。β-Ga₂O₃ 纳米颗粒的荧光发射光谱显示出 400 nm 至 600 nm 的宽带，峰值位于 450 nm。这导致了近白光，带有蓝色调，计算出的相关色温（CCT）约为 9236 K。还研究了不同频率（50-5 MHz）和不同温度（27–200 °C）下的介电特性。介电研究显示了对温度和频率的典型响应，交流电导率分析揭示了 Jonscher 的幂律特性。计算结果与实验结果一致。所得结果为 Ga₂O₃ 纳米颗粒的各种性质及其在电子器件应用中的重要性提供了宝贵见解。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5c02687