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氧化物超晶格中相变的涌现电场调控

材料科学 2020-02-26 v1

摘要

电场可改变材料的结构与性质,从而促成从电池到自旋电子学的多种应用。近来,能产生大电场和电压驱动离子转移的电解门控,已被确认为实现电场调控相变的有力手段。过渡金属氧化物(TMOs)类提供了许多在电解门控下呈现强烈响应的潜在候选材料。然而,极少有材料在室温下展现可逆结构转变。在此,我们报道一种数字合成 TMO 的实现,其在室温下展现不同晶相之间可逆的电场调控转变。在由交替的单原胞 SrIrO3 与 La0.2Sr0.8MnO3 构成的超晶格中,我们发现一种可逆相变,伴随 7% 的晶格变化,以及由氧与氢离子的可逆转移所介导的化学、电子、磁学和光学性质的剧烈调制。引人注目的是,该相变在组成氧化物、固溶体及更大周期超晶格中均不存在。我们的发现为电压调控功能材料开辟了一类新材料。

关键词

引用

@article{arxiv.2002.10872,
  title  = {Emergent electric field control of phase transformation in oxide superlattices},
  author = {Di Yi and Yujia Wang and Olaf M. J. van 't Erve and Liubin Xu and Hongtao Yuan and Michael J. Veit and Purnima P. Balakrishnan and Yongseong Choi and Alpha T. N'Diaye and Padraic Shafer and Elke Arenholz and Alexander Grutter and Haixuan Xu and Pu Yu and Berend T. Jonker and Yuri Suzuki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2002.10872},
  year   = {2020}
}