Локализация электронов определяет образование дефектов на подложках из диоксида церия

Высокая эффективность диоксида церия (CeO2) в качестве кислородного буфера и активной подложки для благородных металлов в катализе обусловлена эффективной поставкой решёточного кислорода к реакционным центрам, определяемой образованием кислородных вакансий. С помощью сканирующей туннельной микроскопии высокого разрешения и расчётов в рамках теории функционала плотности мы выяснили локальную структуру поверхностных и приповерхностных кислородных вакансий на поверхности (111). Электроны, остающиеся после высвобождения кислорода, локализуются на ионах церия. Кластеры, содержащие более двух вакансий, исключительно выявляют эти восстановленные ионы церия, главным образом за счёт включения приповерхностных вакансий, которые поэтому играют ключевую роль в процессе формирования кластеров вакансий. Полученные результаты важны для понимания процессов окисления на восстанавливаемых оксидах редкоземельных элементов.