掺钕BiFeO?/SrRuO?异质外延薄膜的能带隙调控及其可见光光电化学活性

摘要： 多铁性材料/金属和多铁性材料/电解质界面处的能带偏移对电荷转移的控制能力（进而改变光活性性能）已在太阳能转换应用中引发广泛关注。我们在此证明，在向下自极化BFO薄膜中，这两个界面的能带偏移对决定电荷传输方向起关键作用——电子倾向于向BFO/电解质界面移动以实现水还原。实验与第一性原理计算表明，BFO中钕(Nd)掺杂剂通过减少局域电子-空穴复合位点并调节带隙以增强可见光吸收，从而提升光电化学性能。这为通过调控带隙促进高效电荷转移的异质结构设计开辟了新途径。