科学家偶然发现了一种控制钙钛矿型氮氧化物中引入缺陷(称为“空位层”)的简单方法，从而导致其物理性质发生变化。该方法发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上，可能有助于光催化剂的开发。 。

氧氮化物是由氧，氮和其他化学元素形成的无机化合物。近年来，由于它们令人感兴趣的特性，它们在光学和存储设备中的应用以及在光催化反应中的应用，引起了人们的极大关注。

2015年，京都大学综合细胞材料科学研究所(iCeMS)的固态化学家Kageyama Hiroshi Kageyama和他的团队报告说，他们找到了一种方法，该方法使用比要求1000度以上的传统方法更低的温度氨处理工艺来制造氧氮化物。 C)。新工艺生产出了一种多晶粉末，该粉末具有缺失的氧原子层，称为氧空位平面。

该团队希望检查这种氧氮化物的物理性质，因此他们将其作为单晶薄膜生长在基板上。影山说：“但是所得薄膜中的氧空位层与原始粉末的平面不同。” 他们想知道下面的基材是否影响了氧空位层的取向。

该团队在不同的衬底上生长了一层锶钒氧化物(SrVO 3)膜，并在600摄氏度的低温下在氨水中对其进行了处理。氧空位层的平面及其周期性-它们在膜的其他层中出现的频率如何-根据衬底和上覆膜中的“晶格应变”之间的失配程度而改变。晶格应变是由基板施加的力，该力使材料中的原子相对于其正常位置略微移位。

影山说：“尽管固态化学家已经知道氧缺陷平面在改变氧化物的性质(例如诱导超导性)方面起着重要作用，但我们以前无法控制它们的形成。”

氧化物通常使用高温反应合成，因此难以控制其晶体结构。在此实验中使用较低的温度和应变是成功的关键。

影山说：“我们的团队开发了一种仅通过施加应变即可在薄膜氧化物中创建和控制氧气空位层的方向和周期性的方法，” “由于应变能非常大，高达数千摄氏度，因此我们能够使用它来稳定否则就不会形成的新型结构。”

影山说，研究氧化膜厚度或反应温度和时间的变化如何影响氧空位层的取向和周期性将是很有趣的。