Cr掺杂锐钛矿型TiO_2(001)薄膜中Cr原子的直接观测（英文）

掺杂元素的成像对于理解TiO_2掺杂薄膜的光催化活性是至关重要的.然而,如何在原子尺度上表征掺杂原子与TiO_2晶格之间的相互关联性仍然是一项挑战性工作.本文利用高角环形暗场像/环形明场像扫描透射电镜(HA ADF/ABF-STEM)结合电子能量损失谱(EELS)从[100]晶向上对锐钛矿型Ti02(001)薄膜中掺杂的单个铬原子进行了直接成像.结果表明,Cr掺杂原子同时占据TiO_2晶格中的取代位和填隙位,而其可以用具有原子级分辨的电子能量损失谱元素面分布图(EELS mapping)来成像识别,但在HAADF/ABFSTEM图像中未能被看到.大部分的Cr掺杂原子更倾向于取代TiO_2晶格中的Ti原子.这些结果在原子尺度上为Cr掺杂TiO_2薄膜的掺杂构型提供了直接的证据,同时也表明电子能量损失谱元素面分布图在对掺杂材料的结构表征是个非常出色的技术.