The thermal stability and oxidation of layer-structured rhombohedral In3Se4 nanostructures have been investigated. In-situ synchrotron X-ray diffraction in a sealed system reveals that In3Se4 has good thermal stability up to 900 °C. In contrast, In3Se4 has lower thermal stability up to 550 or 200 °C when heated in an atmosphere flushed with Ar or in air, respectively. The degradation mechanism was determined to be the oxidation of In3Se4 by O2 in the heating environment. This research demonstrates how thermal processing conditions can influence the thermal stability of In3Se4, suggesting that appropriate heating environment for preserving its structural integrity is required.
REFERENCES
1.
T. A.
Mary
, J. S. O.
Evans
, T.
Vogt
, and A. W.
Sleight
, Science
272
, 90
(1996
).2.
B. L.
Pedersen
, H.
Yin
, H.
Birkedal
, M.
Nygren
, and B. B.
Iversen
, Chem. Mater.
22
, 2375
(2010
).3.
H.
Yin
, B. L.
Pedersen
, and B. B.
Iversen
, Eur. J. Inorg. Chem.
2011
, 2733
.4.
T.
Dasgupta
, C.
Stiewe
, A.
Sesselmann
, H.
Yin
, B. B.
Iversen
, and E.
Mueller
, J. Appl. Phys.
113
, 103708
(2013
).5.
Q.
Yuan
, A. X.
Yin
, C.
Luo
, L. D.
Sun
, Y. W.
Zhang
, W. T.
Duan
, H. C.
Liu
, and C. H.
Yan
, J. Am. Chem. Soc.
130
, 3465
(2008
).6.
O. A.
Baturina
, S. R.
Aubuchon
, and K. J.
Wynne
, Chem. Mater.
18
, 1498
(2006
).7.
S. Q.
Ma
, X. S.
Wang
, D. Q.
Yuan
, and H. C.
Zhou
, Angew. Chem. Int. Ed.
47
, 4130
(2008
).8.
Z. Q.
Gao
, B. X.
Mi
, G. Z.
Xu
, Y. Q.
Wan
, M. L.
Gong
, K. W.
Cheah
, and C. H.
Chen
, Chem. Commun.
2008
, 117
.9.
Y.
Inaguma
, K.
Tanaka
, T.
Tsuchiya
, D.
Mori
, T.
Katsumata
, T.
Ohba
, K.
Hiraki
, T.
Takahashi
, and H.
Saitoh
, J. Am. Chem. Soc.
133
, 16920
(2011
).10.
O.
Cambon
, G. M.
Bhalerao
, D.
Bourgogne
, J.
Haines
, P.
Hermet
, D. A.
Keen
, and M. G.
Tucker
, J. Am. Chem. Soc.
133
, 8048
(2011
).11.
R. B.
Soriano
, C. D.
Malliakas
, J. S.
Wu
, and M. G.
Kanatzidis
, J. Am. Chem. Soc.
134
, 3228
(2012
).12.
Z. G.
Chen
, J.
Zou
, G. Q.
Lu
, G.
Liu
, F.
Li
, and H. M.
Cheng
, Appl. Phys. Lett.
90
, 103117
(2007
).13.
D. S.
Kong
, J. J.
Cha
, K. J.
Lai
, H. L.
Peng
, J. G.
Analytis
, S.
Meister
, Y. L.
Chen
, H. J.
Zhang
, I. R.
Fisher
, Z. X.
Shen
, and Y.
Cui
, ACS Nano
5
, 4698
(2011
).14.
C. H.
Ho
, C. H.
Lin
, Y. P.
Wang
, Y. C.
Chen
, S. H.
Chen
, and Y. S.
Huang
, ACS Appl. Mater. Interfaces
5
, 2269
(2013
).15.
T.
Siciliano
, A.
Tepore
, G.
Micocci
, A.
Genga
, M.
Siciliano
, and E.
Filippo
, Cryst. Growth Des.
11
, 1924
(2011
).16.
T.
Siciliano
, M.
Tepore
, A.
Genga
, G.
Micocci
, A.
Tepore
, and E.
Filippo
, Mater. Chem. Phys.
136
, 225
(2012
).17.
E.
Filippo
, M.
Siciliano
, A.
Genga
, G.
Micocci
, A.
Tepore
, and T.
Siciliano
, Mater. Res. Bull.
48
, 1741
(2013
).18.
C. H.
Liang
, G. W.
Meng
, G. Z.
Wang
, Y. W.
Wang
, L. D.
Zhang
, and S. Y.
Zhang
, Appl. Phys. Lett.
78
, 3202
(2001
).19.
U. K.
Gautam
, S. R. C.
Vivekchand
, A.
Govindaraj
, and C. N. R.
Rao
, Chem. Commun.
2005
, 3995
.20.
O. A.
Balitskii
, N. N.
Berchenko
, V. P.
Savchyn
, and J. M.
Stakhira
, Mater. Chem. Phys.
65
, 130
(2000
).21.
O. A.
Balitskii
, R. V.
Lutsiv
, V. P.
Savchyn
, and J. M.
Stakhira
, Mater. Sci. Eng., B
56
, 5
(1998
).22.
X. C.
Jiang
, T.
Herricks
, and Y. N.
Xia
, Nano Lett.
2
, 1333
(2002
).23.
P. M.
Rao
and X. L.
Zheng
, Nano Lett.
9
, 3001
(2009
).24.
J.
Rhyee
, K.
Lee
, S.
Lee
, E.
Cho
, S.
Kim
, E.
Lee
, Y.
Kwon
, J.
Shim
, and G.
Kotliar
, Nature
459
, 965
(2009
).25.
J.
Rhyee
, K.
Ahn
, K.
Lee
, H.
Ji
, and J.
Shim
, Adv. Mater.
23
, 2191
(2011
).26.
X.
Shi
, J. Y.
Cho
, J. R.
Salvador
, J.
Yang
, and H.
Wang
, Appl. Phys. Lett.
96
, 162108
(2010
).27.
G. H.
Zhu
, Y. C.
Lan
, H.
Wang
, G.
Joshi
, Q.
Hao
, G.
Chen
, and Z. F.
Ren
, Phys. Rev. B
83
, 115201
(2011
).28.
Z. G.
Chen
, G.
Han
, L.
Yang
, L. N.
Cheng
, and J.
Zou
, Prog. Nat. Sci.
22
, 535
(2012
).29.
J. P.
Ye
, S.
Soeda
, Y.
Nakamura
, and O.
Nittono
, Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
37
, 4264
(1998
).30.
C.
Manolikas
, J. Solid State Chem.
74
, 319
(1988
).31.
S.
Popovic
, A.
Tonejc
, B.
Grzeta-Plenkovic
, and R.
Trojko
, J. Appl. Crystallogr.
12
, 416
(1979
).32.
K.
Osamura
, Y.
Murakami
, and Y.
Tomiie
, J. Phys. Soc. Jpn.
21
, 1848
(1966
).33.
S.
Popovic
, B.
Celustka
, and D.
Bidjin
, Phys. Status Solidi A
6
, 301
(1971
).34.
J.
Vanlanduyt
, G.
Vantendeloo
, and S.
Amelinckx
, Phys. Status Solidi A
30
, 299
(1975
).35.
Y.
Li
, J.
Gao
, Q.
Li
, M. F.
Peng
, X. H.
Sun
, Y.
Li
, G.
Yuan
, W.
Wen
, and M.
Meyyappan
, J. Mater. Chem.
21
, 6944
(2011
).36.
X.
Tao
and Yi
Gu
, Nano Lett.
13
, 3501
(2013
).37.
G.
Han
, Z. G.
Chen
, C.
Sun
, L.
Yang
, L.
Cheng
, Z. F.
Li
, W.
Lu
, Z. M.
Gibbs
, J.
Snyder
, K.
Jack
, J.
Drennan
, and J.
Zou
, Cryst. Eng. Comm.
16
, 393
(2014
).38.
G.
Han
, Z. G.
Chen
, L.
Yang
, L.
Cheng
, J.
Drennan
, and J.
Zou
, Cryst. Growth Des.
13
, 5092
(2013
).39.
SpringerMaterials, The Landolt-Börnstein Database,
2013
.40.
O. A.
Balitskii
, Mater. Lett.
60
, 594
(2006
).41.
A. P.
Bakhtinov
, Z. D.
Kovalyuk
, O. N.
Sydor
, V. N.
Katerinchuk
, and O. S.
Lytvyn
, Phys. Solid State
49
, 1572
(2007
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.
