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铜酸盐-镍酸盐异质结构中镍价态的数字调制

强关联电子 2018-03-07 v2

摘要

采用逐层氧化物分子束外延技术合成了组分为 (La2_2CuO4_4)m_m/LaO/(LaNiO3_3)n_n 的铜酸盐-镍酸盐多层结构。通过实验与理论相结合的研究,我们表明这些结构能够实现掺杂层与被掺杂层的清晰分离。具体而言,根据密度泛函理论计算,分隔铜酸盐与镍酸盐块的 LaO 层提供了额外的电荷,这些电荷主要被界面处的镍酸盐层所容纳。这表现为键距的伸长和价态的变化,正如扫描透射电子显微镜和 X 射线吸收光谱所观察到的那样。此外,在镍酸盐界面层中预测的电荷歧化导致了当 n=2n=2 时厚度依赖的金属-绝缘体转变,这在电输运测量中得到了观测。这些结果例证了在金属氧化物多层膜中通过电荷转移实现掺杂而不引入化学和结构无序的前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.02173,
  title  = {Digital modulation of the nickel valence state in a cuprate-nickelate heterostructure},
  author = {F. Wrobel and B. Geisler and Y. Wang and G. Christiani and G. Logvenov and M. Bluschke and E. Schierle and P. A. van Aken and R. Pentcheva and E. Benckiser and B. Keimer},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.02173},
  year   = {2018}
}