Electronic structure of LiCoO2 thin films: A combined photoemission spectroscopy and density functional theory study

Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics

Volumn 82, Issue 19, 2010, Pages

  Ensling, David ^a,b   Thissen, Andreas ^a,c   Laubach, Stefan ^a   Schmidt, Peter C ^a   Jaegermann, Wolfram ^a  

^a DARMSTADT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Germany)

^b Varta AG   (Germany)

^c SPECS SURFACE NANO ANALYSIS GMBH   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 78649740286     PISSN: 10980121     EISSN: 1550235X     Source Type: Journal    
DOI: 10.1103/PhysRevB.82.195431     Document Type: Article

References (110)

1. G. G. Amatucci, J. M. Tarascon, and L. C. Klein, J. Electrochem. Soc. 143, 1114 (1996). 10.1149/1.1836594
2. H. Benqlilou-Moudden, G. Blondiaux, P. Vinatier, and A. Levasseur, Thin Solid Films 333, 16 (1998). 10.1016/S0040-6090(98)00572-0
3. G. Chen, W. Hao, Y. Shi, and Y. Wu, J. Mater. Res. 15, 583 (2000). 10.1557/JMR.2000.0086
4. R. Dedryvère, H. Martinez, S. Leroy, D. Lemordant, F. Bonhomme, P. Biensan, and D. Gonbeau, J. Power Sources 174, 462 (2007). 10.1016/j.jpowsour. 2007.06.033 (Pubitemid 350117207)
5. M. Hirayama, N. Sonoyama, T. Abe, M. Minoura, M. Ito, D. Mori, A. Yamada, R. Kanno, T. Terashima, M. Takano, K. Tamura, and J. Mizuki, J. Power Sources 168, 493 (2007). 10.1016/j.jpowsour.2007.03.034 (Pubitemid 46669845)
6. Z. G. Li, R. L. Harlow, F. Gao, P. Lin, R. Miao, and L. Liang, J. Electrochem. Soc. 150, A1171 (2003). 10.1149/1.1593653
7. V. Kalai Vani and O. M. Hussain, Ionics 13, 473 (2007). 10.1007/s11581-007-0141-8 (Pubitemid 350165695)
8. B. Wang, J. B. Bates, F. X. Hart, B. C. Sales, R. A. Zuhr, and J. D. Robertson, J. Electrochem. Soc. 143, 3203 (1996). 10.1149/1.1837188
9. H. F. Wang, Y. I. Jang, B. Y. Huang, D. R. Sadoway, and Y. T. Chiang, J. Electrochem. Soc. 146, 473 (1999). 10.1149/1.1391631
10. J. C. Dupin, D. Gonbeau, H. Benqlilou-Moudden, P. Vinatier, and A. Levasseur, Thin Solid Films 384, 23 (2001). 10.1016/S0040-6090(00)01802-2 (Pubitemid 32196567)
11. D. Ensling, A. Thissen, Y. Gassenbauer, A. Klein, and W. Jaegermann, Adv. Eng. Mater. 7, 945 (2005). 10.1002/adem.200500125 (Pubitemid 41728514)
12. K. Nakamura, M. Yamamoto, K. Okamura, Y. Michihiro, I. Nakabayashi, and T. Kanashiro, Solid State Ionics 121, 301 (1999). 10.1016/S0167-2738(99)00052-1
13. W. S. Yoon, K. K. Lee, and K. B. Kim, J. Electrochem. Soc. 147, 2023 (2000). 10.1149/1.1393479
14. W. D. Johnston, R. R. Heikes, and D. Sestrich, J. Phys. Chem. Solids 7, 1 (1958). 10.1016/0022-3697(58)90175-6
15. M. T. Czyzyk, R. Potze, and G. A. Sawatzky, Phys. Rev. B 46, 3729 (1992). 10.1103/PhysRevB.46.3729
16. J. van Elp, R. H. Potze, H. Eskes, R. Berger, and G. A. Sawatzky, Phys. Rev. B 44, 1530 (1991). 10.1103/PhysRevB.44.1530
17. V. R. Galakhov, E. Z. Kurmaev, S. Uhlenbrock, M. Neumann, D. G. Kellerman, and V. S. Gorshkov, Solid State Commun. 99, 221 (1996). 10.1016/0038-1098(96)00251-7 (Pubitemid 126365348)
18. L. Y. Hu, Z. H. Xiong, C. Y. Ouyang, S. Q. Shi, Y. H. Ji, M. S. Lei, Z. X. Wang, H. Li, X. J. Huang, and L. Q. Chen, Phys. Rev. B 71, 125433 (2005). 10.1103/PhysRevB.71.125433 (Pubitemid 40777663)
19. F. Huang, H. Zhan, and Y. H. Zhou, Chin. J. Chem. 21, 1275 (2003). 10.1002/cjoc.20030211008
20. F. M. F. de Groot, M. Abbate, J. Vanelp, G. A. Sawatzky, Y. J. Ma, C. T. Chen, and F. Sette, J. Phys.: Condens. Matter 5, 2277 (1993). 10.1088/0953-8984/5/14/023
21. C. A. Marianetti, G. Kotliar, and G. Ceder, Nature Mater. 3, 627 (2004). 10.1038/nmat1178
22. L. A. Montoro, M. Abbate, E. C. Almeida, and J. M. Rosolen, Chem. Phys. Lett. 309, 14 (1999). 10.1016/S0009-2614(99)00650-8
23. L. A. Montoro, M. Abbate, and J. M. Rosolen, Electrochem. Solid-State Lett. 3, 410 (2000). 10.1149/1.1391162
24. J. van Elp, J. L. Wieland, H. Eskes, P. Kuiper, G. A. Sawatzky, F. M. F. de Groot, and T. S. Turner, Phys. Rev. B 44, 6090 (1991). 10.1103/PhysRevB.44. 6090
25. J. van Elp and A. Tanaka, Phys. Rev. B 60, 5331 (1999). 10.1103/PhysRevB.60.5331
26. J. P. Kemp and P. A. Cox, J. Phys.: Condens. Matter 2, 9653 (1990). 10.1088/0953-8984/2/48/018
27. D. Ensling, F. Fernandez-Madrigal, A. Thissen, and W. Jaegermann, in 203rd ECS Meeting, edited by, K. Zaghib,,, C. M. Julien,, and, J. Prakash, (Proc. ECS, Paris, 2003), p. 585.
28. V. R. Galakhov, V. V. Karelina, D. G. Kellerman, V. S. Gorshkov, N. A. Ovechkina, and M. Neumann, Phys. Solid State 44, 266 (2002). 10.1134/1.1451011
29. V. R. Galakhov, E. Z. Kurmaev, S. Uhlenbrock, M. Neumann, D. G. Kellerman, and V. S. Gorshkov, Solid State Commun. 95, 347 (1995). 10.1016/0038-1098(95)00279-0
30. V. R. Galakhov, N. A. Ovechkina, A. S. Shkvarin, S. N. Shamin, E. Z. Kurmaev, K. Kuepper, A. F. Takacs, M. Raekers, S. Robin, M. Neumann, G. N. Gavrila, A. S. Semenova, D. G. Kellerman, T. Kaambre, and J. Nordgren, Phys. Rev. B 74, 045120 (2006). 10.1103/PhysRevB.74.045120 (Pubitemid 44100109)
31. J. Graetz, A. Hightower, C. C. Ahn, R. Yazami, P. Rez, and B. Fultz, J. Phys. Chem. B 106, 1286 (2002). 10.1021/jp0133283 (Pubitemid 35276090)
32. M. G. Kim, H. J. Shin, J. H. Kim, S. H. Park, and Y. K. Sun, J. Electrochem. Soc. 152, A1320 (2005). 10.1149/1.1926647 (Pubitemid 41119318)
33. Y. Koyama, T. Mizoguchi, H. Ikeno, and I. Tanaka, J. Phys. Chem. B 109, 10749 (2005). 10.1021/jp050486b
34. P. Y. Liao, J. G. Duh, and H. S. Sheu, Electrochem. Solid-State Lett. 10, A88 (2007). 10.1149/1.2432943
35. A. W. Moses, H. G. G. Flores, J. G. Kim, and M. A. Langell, Appl. Surf. Sci. 253, 4782 (2007). 10.1016/j.apsusc.2006.10.044 (Pubitemid 46273811)
36. T. Ohzuku and Y. Makimura, Res. Chem. Intermed. 32, 507 (2006). 10.1163/156856706777973745
37. W. S. Yoon, M. Balasubramanian, X. Q. Yang, Z. G. Fu, D. A. Fischer, and J. McBreen, J. Electrochem. Soc. 151, A246 (2004). 10.1149/1.1637896
38. W. S. Yoon, K. Y. Chung, J. McBreen, D. A. Fischer, and X. Q. Yang, J. Power Sources 163, 234 (2006). 10.1016/j.jpowsour.2006.02.013 (Pubitemid 46484552)
39. S. Laubach, S. Laubach, P. C. Schmidt, D. Ensling, S. Schmid, W. Jaegermann, A. Thissen, K. Nikolowski, and H. Ehrenberg, Phys. Chem. Chem. Phys. 11, 3278 (2009). 10.1039/b901200a
40. K. Kushida and K. Kuriyama, Solid State Commun. 129, 525 (2004). 10.1016/j.ssc.2003.11.028
41. H. Tukamoto and A. R. West, J. Electrochem. Soc. 144, 3164 (1997). 10.1149/1.1837976
42. J. Wolfenstine, J. Power Sources 129, 324 (2004). 10.1016/j.jpowsour. 2003.11.042
43. P. Ghosh, S. Mahanty, M. W. Raja, R. N. Basu, and H. S. Maiti, J. Mater. Res. 22, 1162 (2007). 10.1557/jmr.2007.0157 (Pubitemid 46908314)
44. K. Kushida and K. Kuriyama, Solid State Commun. 123, 349 (2002). 10.1016/S0038-1098(02)00325-3 (Pubitemid 34950180)
45. J. M. Rosolen, J. Electroanal. Chem. 501, 253 (2001). 10.1016/S0022-0728(00)00536-2 (Pubitemid 32287770)
46. W. S. Yoon, K. B. Kim, M. G. Kim, M. K. Lee, H. J. Shin, J. M. Lee, J. S. Lee, and C. H. Yo, J. Phys. Chem. B 106, 2526 (2002). 10.1021/jp013735e (Pubitemid 35281508)
47. C. H. Chen, B. J. Hwang, C. Y. Chen, S. K. Hu, J. M. Chen, H. S. Sheu, and J. F. Lee, J. Power Sources 174, 938 (2007). 10.1016/j.jpowsour.2007.06.083 (Pubitemid 350117248)
48. D. Ensling, A. Thissen, and W. Jaegermann, Appl. Surf. Sci. 255, 2517 (2008). 10.1016/j.apsusc.2008.07.196
49. F. M. Alamgir, E. Strauss, M. denBoer, S. Greenbaum, J. F. Whitacre, C.-C. Kao, and S. Neih, J. Electrochem. Soc. 152, A845 (2005). 10.1149/1.1872672 (Pubitemid 40785579)
50. J. B. Bates, N. J. Dudney, B. J. Neudecker, F. X. Hart, H. P. Jun, and S. A. Hackney, J. Electrochem. Soc. 147, 59 (2000). 10.1149/1.1393157 (Pubitemid 30551887)
51. P. J. Bouwman, B. A. Boukamp, H. J. M. Bouwmeester, and P. H. L. Notten, Solid State Ionics 152-153, 181 (2002). 10.1016/S0167-2738(02)00298-9 (Pubitemid 35458988)
52. G. A. Wei, T. E. Haas, and R. B. Goldner, Solid State Ionics 58, 115 (1992). 10.1016/0167-2738(92)90018-K
53. J. B. Bates, N. J. Dudney, B. Neudecker, A. Ueda, and C. D. Evans, Solid State Ionics 135, 33 (2000). 10.1016/S0167-2738(00)00327-1 (Pubitemid 32028930)
54. S. I. Cho and S. G. Yoon, Appl. Phys. Lett. 82, 3345 (2003). 10.1063/1.1571958
55. W. G. Choi and S. G. Yoon, J. Power Sources 125, 236 (2004). 10.1016/j.jpowsour.2003.08.014 (Pubitemid 41177419)
56. C. N. P. da Fonseca, J. Davalos, M. Kleinke, M. C. A. Fantini, and A. Gorenstein, J. Power Sources 81-82, 575 (1999). 10.1016/S0378-7753(99)00107-X (Pubitemid 32077880)
57. N. J. Dudney and Y. I. Jang, J. Power Sources 119-121, 300 (2003). 10.1016/S0378-7753(03)00162-9
58. P. Fragnaud, T. Brousse, and D. M. Schleich, J. Power Sources 63, 187 (1996). 10.1016/S0378-7753(96)02464-0 (Pubitemid 126366551)
59. H. Y. Park, S. C. Nam, Y. C. Lim, K. G. Choi, K. C. Lee, G. B. Park, J. B. Kim, H. P. Kim, and S. B. Cho, Electrochim. Acta 52, 2062 (2007). 10.1016/j.electacta.2006.08.026 (Pubitemid 44958434)
60. J. F. Whitacre, W. C. West, E. Brandon, and B. V. Ratnakumar, J. Electrochem. Soc. 148, A1078 (2001). 10.1149/1.1400119 (Pubitemid 33693893)
61. C. L. Liao and K. Z. Fung, J. Power Sources 128, 263 (2004). 10.1016/j.jpowsour.2003.09.065 (Pubitemid 41331260)
62. J. J. Yeh and I. Lindau, At. Data Nucl. Data Tables 32, 1 (1985). 10.1016/0092-640X(85)90016-6
63. T. Bredow and A. R. Gerson, Phys. Rev. B 61, 5194 (2000). 10.1103/PhysRevB.61.5194
64. O. Bengone, M. Alouani, P. Blochl, and J. Hugel, Phys. Rev. B 62, 16392 (2000). 10.1103/PhysRevB.62.16392 (Pubitemid 32372733)
65. T. Mayer, M. Lebedev, R. Hunger, and W. Jaegermann, Appl. Surf. Sci. 252, 31 (2005). 10.1016/j.apsusc.2005.01.110 (Pubitemid 41276948)
66. SPECS GmbH, Manual of PHOIBOS HCA3500, Berlin (2003).
67. S. Laubach, P. C. Schmidt, A. Thissen, F. J. Fernandez-Madrigal, Q. H. Wu, W. Jaegermann, M. Klemm, and S. Horn, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 2564 (2007). 10.1039/b612489e
68. H. Ikeno, F. M. F. de Groot, E. Stavitski, and I. Tanaka, J. Phys.: Condens. Matter 21 104208 (2009). 10.1088/0953-8984/21/10/104208
69. F. de Groot, Coord. Chem. Rev. 249, 31 (2005). 10.1016/j.ccr.2004.03.018 (Pubitemid 40023312)
70. V. R. S. R. Dovesi, C. Roetti, R. Orlando, C. M. Zicovich-Wilson, F. Pascale, B. Civalleri, K. Doll, N. M. Harrison, I. J. Bush, P. D'Arco, M. Llunell, (University of Torino, University of Torino, 2006).
71. J. C. Slater and G. F. Koster, Phys. Rev. 94, 1498 (1954). 10.1103/PhysRev.94.1498
72. G. Kresse and J. Hafner, Phys. Rev. B 48, 13115 (1993). 10.1103/PhysRevB.48.13115
73. G. Kresse and J. Hafner, Phys. Rev. B 49, 14251 (1994). 10.1103/PhysRevB.49.14251
74. G. Kresse, Comput. Mater. Sci. 6, 15 (1996). 10.1016/0927-0256(96)00008-0 (Pubitemid 126412269)
75. G. Kresse and J. Furthmuller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996). 10.1103/PhysRevB.54.11169
76. G. Kresse and D. Joubert, Phys. Rev. B 59, 1758 (1999). 10.1103/PhysRevB.59.1758
77. J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996). 10.1103/PhysRevLett.77.3865
78. S. L. Dudarev, G. A. Botton, S. Y. Savrasov, C. J. Humphreys, and A. P. Sutton, Phys. Rev. B 57, 1505 (1998). 10.1103/PhysRevB.57.1505
79. A. D. Becke, J. Chem. Phys. 98, 1372 (1993). 10.1063/1.464304
80. T. Bredow, Phys. Rev. B 70, 115111 (2004). 10.1103/PhysRevB.70.115111
81. F. F. F. R. Dovesi, C. Roetti, and V. R. Saunders, Faraday Discuss. 106, 173 (1997). 10.1039/a701528c
82. T. Bredow, K. Jug, and R. A. Evarestov, Phys. Status Solidi B 243, R10 (2006). 10.1002/pssb.200541403 (Pubitemid 43246599)
83. T. Ohzuku and A. Ueda, J. Electrochem. Soc. 141, 2972 (1994). 10.1149/1.2059267
84. E. Rossen, J. N. Reimers, and J. R. Dahn, Solid State Ionics 62, 53 (1993). 10.1016/0167-2738(93)90251-W
85. S. Hufner, Photoelectron Spectroscopy (Springer, New York, 1995).
86. A. P. C. C. J. Bradley, The Mathematical Theory of Symmetry in Solids: Representations Theory for Point Groups and Space Group (Clarendon Press, Oxford, 1972).
87. E. A. Mikajlo, K. L. Nixon, V. A. Coleman, and M. J. Ford, J. Phys.: Condens. Matter 14, 3587 (2002). 10.1088/0953-8984/14/13/316 (Pubitemid 34413170)
88. S. P. Jeng, Z. M. Zhang, and V. E. Henrich, Phys. Rev. B 44, 3266 (1991). 10.1103/PhysRevB.44.3266
89. H. W. Nesbitt, I. Uhlig, G. M. Bancroft, and R. Szargan, Am. Mineral. 88, 1279 (2003).
90. M. P. Seah and W. A. Dench, Surf. Interface Anal. 1, 2 (1979). 10.1002/sia.740010103
91. F. M. F. de Groot, M. Grioni, J. C. Fuggle, J. Ghijsen, G. A. Sawatzky, and H. Petersen, Phys. Rev. B 40, 5715 (1989). 10.1103/PhysRevB.40.5715
92. A. E. Bocquet, T. Mizokawa, T. Saitoh, H. Namatame, and A. Fujimori, Phys. Rev. B 46, 3771 (1992). 10.1103/PhysRevB.46.3771
93. J. Zaanen, G. A. Sawatzky, and J. W. Allen, J. Magn. Magn. Mater. 54-57, 607 (1986). 10.1016/0304-8853(86)90188-5
94. A. Tanaka and T. Jo, J. Phys. Soc. Jpn. 63, 2788 (1994). 10.1143/JPSJ.63.2788
95. L. C. Davis and L. A. Feldkamp, Phys. Rev. Lett. 44, 673 (1980). 10.1103/PhysRevLett.44.673
96. A. Zangwill and P. Soven, Phys. Rev. Lett. 45, 204 (1980). 10.1103/PhysRevLett.45.204
97. L. C. Davis and L. A. Feldkamp, Phys. Rev. B 23, 6239 (1981). 10.1103/PhysRevB.23.6239
98. L. C. Davis, Phys. Rev. B 25, 2912 (1982). 10.1103/PhysRevB.25.2912
99. E. Bertel, R. Stockbauer, R. L. Kurtz, D. E. Ramaker, and T. E. Madey, Phys. Rev. B 31, 5580 (1985). 10.1103/PhysRevB.31.5580
100. Z. M. Zhang, S. P. Jeng, and V. E. Henrich, Phys. Rev. B 43, 12004 (1991). 10.1103/PhysRevB.43.12004
101. C. Guillot, Y. Ballu, J. Paigne, J. Lecante, K. P. Jain, P. Thiry, R. Pinchaux, Y. Petroff, and L. M. Falicov, Phys. Rev. Lett. 39, 1632 (1977). 10.1103/PhysRevLett.39.1632
102. J. W. Allen, S. J. Oh, I. Lindau, J. M. Lawrence, L. I. Johansson, and S. B. Hagstrom, Phys. Rev. Lett. 46, 1100 (1981). 10.1103/PhysRevLett.46.1100
103. M. R. Thuler, R. L. Benbow, and Z. Hurych, Phys. Rev. B 26, 669 (1982). 10.1103/PhysRevB.26.669
104. T. Takahashi, H. Matsuyama, H. Katayamayoshida, Y. Okabe, S. Hosoya, K. Seki, H. Fujimoto, M. Sato, and H. Inokuchi, Nature (London) 334, 691 (1988). 10.1038/334691a0 (Pubitemid 18655947)
105. J. W. Allen, C. G. Olson, M. B. Maple, J. S. Kang, L. Z. Liu, J. H. Park, R. O. Anderson, W. P. Ellis, J. T. Markert, Y. Dalichaouch, and R. Liu, Phys. Rev. Lett. 64, 595 (1990). 10.1103/PhysRevLett.64.595
106. Q. H. Wu, A. Thissen, W. Jaegermann, M. Schuz, and P. C. Schmidt, Chem. Phys. Lett. 430, 309 (2006). 10.1016/j.cplett.2006.08.071 (Pubitemid 44537228)
107. G. van der Laan, C. Westra, C. Haas, and G. A. Sawatzky, Phys. Rev. B 23, 4369 (1981). 10.1103/PhysRevB.23.4369
108. S. P. Jeng and V. E. Henrich, Solid State Commun. 75, 1013 (1990). 10.1016/0038-1098(90)90778-A
109. L. C. Davis, J. Appl. Phys. 59, R25 (1986). 10.1063/1.336323
110. U. Fano, Phys. Rev. 124, 1866 (1961). 10.1103/PhysRev.124.1866