高压导致纳米TiO2形变的电子显微研究

作者：王飞; 李全军^*; 胡阔; 刘冰冰

来源：Acta Physica Sinica, 2023, 72(03): 244-251.

• 高压
• a-PbO2相TiO2
• 形变孪晶
• 尺寸效应

α-PbO2相TiO2高压相具有适宜的带隙能和可见光范围的光催化能力,是一种适用于可见光、高效且环保的光催化材料.本文使用金刚石对顶压砧对锐钛矿纳米球进行加压-卸压处理得到了α-PbO2相TiO2高压相.利用透射电子显微镜对比初始样品和卸压样品,观察结果表明晶粒发生了明显形变,高分辨图显示其晶粒中存在大量[100]方向层错和形变孪晶,其中亚微米级晶粒中形成了透镜形片层结构的形变孪晶带;纳米级晶粒中形成了扇形多重形变孪晶.研究表明高压下锐钛矿TiO2可以发生明显的形变,其形变的微观机制与金属类似,主要为形变孪晶和层错滑移,形变孪晶的形成存在明显的尺寸效应.这些结果为TiO2高压相变的尺寸效应研究提供了一个新的切入点,同时还为制备孪晶α-PbO2相TiO2高压相提供了方法.

• 单位
  超硬材料国家重点实验室; 吉林大学