应变调控外延钴酸盐薄膜中的一级相变与自旋态量子临界情景之争

含Pr的钙钛矿钴酸盐表现出异常的价态转变，并耦合于同时发生的结构、自旋态与金属-绝缘体转变。异质外延应变近来被用于在该模型体系(Pr$_{1-y}$Y$_y$)$_{1-x}$Ca$_x$CoO$_{3-\delta}$中控制这些现象，在压缩应变下稳定非磁性绝缘相（具室温价态/自旋态/金属-绝缘体转变），在拉伸应变下稳定铁磁金属相，从而暴露出一个潜在的自旋态量子临界点。后者已在钴酸盐中被提出，并可在本体系中作为无无序变量（应变）的函数被探测。我们通过压缩应变下SrLaAlO$_4$(001)/(Pr$_{0.85}$Y$_{0.15}$)$_{0.70}$Ca$_{0.30}$CoO$_{3-\delta}$外延薄膜中厚度依赖的应变弛豫来研究此问题，以准连续地探测跨越非磁性绝缘体/铁磁金属边界的结构、电子与磁行为。高分辨X射线衍射、电输运、磁强计、极化中子反射与温度依赖磁力显微镜给出了详尽图像，包含大量温度与应变依赖的相共存证据。这表明是一级相变而非自旋态量子临界行为，我们借助耦合自旋态与磁相变的唯象Landau模型从理论上了讨论这一点。