Correlating structure and energy landscape of perovskite oxide grain boundaries

钙钛矿氧化物晶界的结构与能量景观的关联

基本信息

项目摘要

The development of a fundamental understanding of how crystal structure, point defects and extended defects influence the energy landscape for ion migration is of great importance for many applications of perovskite oxides. However, the relationship between the atomic structure of grain boundaries, their space charge regions, the site energies for occupation and migration of ions, and their changes with concentration is still not very well understood. In this project of the planned research group, therefore, anisotropic diffusion along and across grain boundaries as well as in the volume of bicrystals with selected tilt grain boundaries will be investigated by means of analytical and high-resolution transmission (scanning) electron microscopy (HR(S)TEM). Initially, we select as a model system the alkali ion diffusion in the cubic perovskite SrTiO3 with well-defined small and large angle grain boundaries of different tilt angles. In the course of the project development, the investigations will be extended to bicrystalline epitaxial manganate perovskite films that are relevant for solid oxide fuel cells. The atomic and chemical structure of the grain boundaries will be investigated by using HR(S)TEM in combination with spatially resolved spectroscopic techniques (EDX, EELS). This also allows the determination of local diffusion profiles and their comparison with the results of secondary ion mass spectroscopy (SIMS, AG Weitzel, P1) and 3D concentration distributions from tomographic atom probe (APT, AG Volkert, P3). A further central goal is the determination of the electric potentials as well as the space charge regions of the grain boundaries by off-axis electron holography. Spectroscopy and diffuse electron scattering methods are used to detect the influence of point defects in the volume and in the surrounding of grain boundaries. The results on the atomic, chemical and electrical structure of grain boundaries are central for the theoretical determination of the site energies (ab initio methods, AG Jacob, P6) as well as for the determination of the energy landscape from diffusion experiments. In the research group, the proposed project with its combination of very advanced TEM methods can make a central contribution to the understanding of the landscape of site and populated site energies and their dependence on local electrical potentials .
对晶体结构、点缺陷和扩展缺陷如何影响离子迁移的能量景观的基本理解的发展对于钙钛矿氧化物的许多应用是非常重要的。然而,晶界的原子结构,它们的空间电荷区域,占据和迁移的离子的网站能量,以及它们随浓度的变化之间的关系仍然没有得到很好的理解。因此,在计划研究小组的该项目中,将通过分析和高分辨率透射(扫描)电子显微镜(HR(S)TEM)研究沿沿着和跨晶界以及具有选定倾斜晶界的双晶体体积中的各向异性扩散。最初,我们选择作为一个模型系统的碱金属离子扩散在立方钙钛矿SrTiO 3具有明确的小角度和大角度晶界的不同倾斜角。在项目开发过程中,研究将扩展到与固体氧化物燃料电池相关的双晶外延钙钛矿薄膜。晶界的原子和化学结构将通过使用HR(S)TEM结合空间分辨光谱技术(EDX,EELS)进行研究。这也允许局部扩散分布的确定和它们的二次离子质谱(西姆斯,AG Weitzel,P1)和3D浓度分布的断层原子探针(APT,AG Weitzel,P3)的结果进行比较。另一个中心目标是通过离轴电子全息术确定晶界的电势以及空间电荷区域。光谱和漫电子散射方法被用来检测点缺陷的体积和周围的晶界的影响。晶界的原子,化学和电学结构的结果是中心的网站能量的理论测定(从头算方法,AG雅各布,P6),以及从扩散实验的能量景观的确定。在研究小组中,拟议的项目与其非常先进的TEM方法相结合,可以为理解场地景观和人口密集的场地能量及其对当地电位的依赖做出重要贡献。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Christian Jooss其他文献

Professor Dr. Christian Jooss的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Christian Jooss', 18)}}的其他基金

In-situ environmental TEM studies of electro- and photo-electrochemical systems for water splitting
用于水分解的电化学和光电化学系统的原位环境 TEM 研究
  • 批准号:
    279184850
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Epitaxial MOCVD deposition of thermoelectric material films and determination of thermoelectric properties including thermal conductivity
热电材料薄膜的外延 MOCVD 沉积以及热电性能(包括热导率)的测定
  • 批准号:
    281725611
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
In situ TEM-Untersuchungen von elektrochemischen Prozessen beim remanenten Widerstandsschalten in Perowskit-Metall-Heterostrukturen
钙钛矿-金属异质结构残余电阻切换过程中电化学过程的原位 TEM 研究
  • 批准号:
    198497167
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Kollektives Verhalten in Gittern magnetostatisch wechselwirkender magnetischer Nanoelemente
静磁相互作用磁性纳米元件晶格的集体行为
  • 批准号:
    39072689
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Advanced electron microscopy study of structural and electronic properties of charged ordered manganites
带电有序锰酸盐结构和电子特性的先进电子显微镜研究
  • 批准号:
    24286882
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Fellowships
Feldinduzierte remanente Widerstandsänderungen in Ca-dotierten Praseodymmanganaten
Ca 掺杂镨锰酸盐中场引起的剩磁电阻变化
  • 批准号:
    21541604
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Orts- und zeitaufgelöste Untersuchung dynamischer Eigenschaften von magnetischen Fluss- und Stromverteilungen in Supraleitern
超导体磁通量和电流分布动态特性的空间和时间分辨研究
  • 批准号:
    5294362
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Epitaxy, electrical transport and phase transitions in charge ordered Ruddlesden-Popper perovskite oxide layers
电荷有序 Ruddlesden-Popper 钙钛矿氧化物层的外延、电传输和相变
  • 批准号:
    452483478
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

Rh-N4位点催化醇类氧化反应的微观机制与构效关系研究
  • 批准号:
    22302208
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
体内亚核小体图谱的绘制及其调控机制研究
  • 批准号:
    32000423
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
CTCF/cohesin介导的染色质高级结构调控DNA双链断裂修复的分子机制研究
  • 批准号:
    32000425
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多层次纳米叠层块体复合材料的仿生设计、制备及宽温域增韧研究
  • 批准号:
    51973054
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
异染色质修饰通过调控三维基因组区室化影响机体应激反应的分子机制
  • 批准号:
    31970585
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
骨髓间充质干细胞成骨成脂分化过程中染色质三维构象改变与转录调控分子机制研究
  • 批准号:
    31960136
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    40.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
染色质三维结构等位效应的亲代传递研究
  • 批准号:
    31970586
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
染色质三维构象新型调控因子的机制研究
  • 批准号:
    31900431
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
转座因子调控多能干细胞染色质三维结构中的作用
  • 批准号:
    31970589
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
磷酸化和可变剪切修饰影响Bnip3调控线粒体自噬和细胞凋亡的结构及功能研究
  • 批准号:
    31670742
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CAREER: Understanding Processing-Structure-Property Relationships in Co-Axial Wire-Feed, Powder-Feed Laser Directed Energy Deposition
职业:了解同轴送丝、送粉激光定向能量沉积中的加工-结构-性能关系
  • 批准号:
    2338951
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAS: Structure and Mechanism for Energy Capture from Anionic Seebeck Effects in Polymers
CAS:聚合物中阴离子塞贝克效应能量捕获的结构和机制
  • 批准号:
    2349649
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
A next-generation extendable simulation environment for affordable, accurate, and efficient free energy simulations
下一代可扩展模拟环境,可实现经济、准确且高效的自由能源模拟
  • 批准号:
    10638121
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Impact of metabotropic glutamate receptor heteromerization on signaling and pharmacology
代谢型谷氨酸受体异聚化对信号传导和药理学的影响
  • 批准号:
    10637938
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Neural Mechanisms of Obesity-Induced Hypertension
肥胖引起的高血压的神经机制
  • 批准号:
    10677977
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Defining the mechanisms by which NuMA drives spindle mechanical robustness
定义 NuMA 驱动主轴机械稳健性的机制
  • 批准号:
    10677401
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Utility and feasibility of activity type to augment consumer wearable-based physical activity energy expenditure prediction equations using heartrate and movement in children
使用儿童心率和运动来增强基于消费者可穿戴设备的身体活动能量消耗预测方程的活动类型的实用性和可行性
  • 批准号:
    10677143
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Cytoskeleton-mediated regulation of insulin secretion hot spots in pancreatic beta cells
细胞骨架介导的胰腺β细胞胰岛素分泌热点的调节
  • 批准号:
    10679903
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Catalytically Generated Amidyl Radicals for Site-Selective Intermolecular C-H Functionalization
催化生成酰胺自由基用于位点选择性分子间 C-H 官能化
  • 批准号:
    10679463
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Mitochondrial electron transport dysfunction: Dissecting pathomechanisms
线粒体电子传递功能障碍:剖析病理机制
  • 批准号:
    10679988
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了