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Perovskite 到 Brownmillerite 层状相变中的动态纳米尺度空间异质性

材料科学 2026-01-13 v1 介观与纳米尺度物理

摘要

相变在现代凝聚态物理及其应用中无处不在。在固体中,相变通常通过非平衡条件下的核化与生长方式发生。在恒定的外部条件(例如恒定加热温度和压力)下,核化与生长动力学常被认为是空间和时间上独立的。本文利用原位 Bragg X射线光子相关谱(XPCS)技术,揭示了在恒定还原条件下 La0.7_{0.7}Sr0.3_{0.3}CoO3_3 (LSCO) 薄膜中发生从石钙矿相到棕山毥相的层状相变过程中出现的纳米尺度空间及动力学异质性。具体而言,域生长关联的一个时间尺度保持稳定,对应域壁速度为 vd=6±0.5×104v_d = 6 \pm 0.5 \times10^{-4} nm/s (2±0.22 \pm 0.2 nm/h),而另一个较慢的时间尺度与温度驱动的脱钉有关,导致加速动力学,时间尺度遵循年龄幂律,指数为 2.2±0.5-2.2 \pm 0.5。该实验表明,Bragg XPCS 是研究相变中纳米尺度动力学的强大工具。结果表明,纳米尺度动力学(与域及域壁运动有关)即使在相变启动数小时后仍可持续演化并加速, potentially 对电气性能产生影响,这对于相变器件的相工程具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.06365,
  title  = {Dynamic nanoscale spatial heterogeneity in a perovskite to brownmillerite topotactic phase transformation},
  author = {Nicolò D'Anna and Erik S. Lamb and Robin Glefke and Daseul Ham and Ishmam Nihal and Su Yong Lee and Yayoi Takamura and Oleg Shpyrko},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.06365},
  year   = {2026}
}

备注

8 pages, 3 figures