Armazenamento de cargas em fases deficientes em oxigênio do TiO2: física de defeitos sem defeitos.

Resumo

Defeitos em semicondutores podem exibir múltiplos estados de carga, que podem ser usados para propósitos de armazenamento de carga. Neste trabalho consideramos este tipo de armazenamento de carga em fases deficientes em oxigênio do TiO2, conhecidas como Fases de Magnéli. Essas fases apresentam estruturas cristalinas bem definidas, i.e., o desvio da estqeuiometria é acomodado pelas mudanças da simetria em vez de defeitos pontuais. Nós mostramos que essas fases podem apresentar bandas intermediárias com a mesma estrutura eletrônica que defeitos intersticiais de Ti. Desta forma, as fases Magnéli se apresentam como se contivesem uma grande densidade de pseudo-defeitos. Dependendo da energia de Fermi, essas fases podem fazer com que todo o material fique carregado. Esses materiais são armazenadores naturais de carga que competem com os melhores supercapacitores conhecidos. (AU)