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金红石型二氧化钛的锐钛样晶界结构( Anataselike Grain Boundary Structure in Rutile Titanium Dioxide )
G Schusteritsch R Ishikawa AR Elmaslmane K Inoue CJ Pickard
在多晶材料的晶界处形成纳米相的研究已经引起了人们的广泛关注，因为它提供了一条有针对性的、可控的界面设计的途径。然而，对这些复杂界面缺陷的结构-性质关系的理解受到精确确定其原子结构的巨大挑战的阻碍。本文将先进的电子显微镜技术与从头算随机结构搜索技术相结合，研究了金红石型TiO2中∑13(221)[110]晶界的原子结构。通过原子结构分析和互补电子能量损失谱分析，我们发现晶界处存在一个独特的纳米相，其结构与锐钛矿结构极为相似。我们的结果给出了一条在金红石型TiO2中嵌入纳米级锐钛矿的途径，并展示了如何利用理论和实验相结合的方法精确地确定甚至复杂的内部界面的原子结构。
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