1. Extreme structural stability of Ti0.5Sn0.5O2 nanoparticles: synergistic effect in the cationic sublattice
- Author
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Denis Machon, Sylvie Le Floch, Shashank Mishra, Stéphane Daniele, Karine Masenelli-Varlot, Patrick Hermet, Patrice Mélinon, (nano)Matériaux pour l'énergie (ENERGIE), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Transport, Nanomagnétisme et Matériaux pour l'Énergie (ENERGIE), IRCELYON-C'Durable (CDURABLE), Institut de recherches sur la catalyse et l'environnement de Lyon (IRCELYON), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE), Matériaux, ingénierie et science [Villeurbanne] (MATEIS), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Consortium Lyon Saint-Etienne de Microscopie (CLYM), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM), and Université de Montpellier (UM)
- Subjects
[PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci] ,General Materials Science - Abstract
International audience; Ti0.5Sn0.5O2 nanoparticles (∼5 nm and ∼10 nm) have been studied under high pressure by Raman spectroscopy. For particles with diameter ∼10 nm, a transformation has been observed at 20–25 GPa while for particles with ∼5 nm diameter no phase transition has been observed up to ∼30 GPa. The Ti0.5Sn0.5O2 solid solution shows an extended stability at the nanoscale, both of its cationic and anionic sublattices. This ultrastability originates from the contribution of Ti and Sn mixing: Sn stabilizes the cationic network at high pressure and Ti ensures a coupling between the cationic and anionic sublattices. This result questions a “traditional” crystallographic description based on polyhedra packing and this synergistic effect reported in this work is similar to the case of metamaterials but at the nanoscale.
- Published
- 2022