氧化物半金属通过阴离子掺杂实现的金属-绝缘体转变
材料科学
2023-11-29 v1
摘要
兼具非平庸拓扑特征的氧化物半金属是重要的母体化合物并拥有多重自由度，为实现新颖电子态提供了巨大前景。本研究通过有效的原位阴离子掺杂，为近期发现的氧化物半金属SrNbO3中显著的结构与输运相变提供了有力证据。值得注意的是，氮掺杂后室温电阻率惊人地增加了三个数量级以上。SrNbO3中的电子调控程度与失配应变密切相关，凸显了其相态对化学掺杂与晶体对称性变化的双重不稳定性。利用第一性原理计算，我们辨明提升氮掺杂水平会使SrNbO3-dNd的导带向上移动。因此，当氮浓度达到1/3阈值时，从金属态到绝缘态的转变变得明显。本研宄揭示了阴离子工程在氧化物半金属中的潜力，为调控其物理性质提供了途径。这些见解有望在未来利用此类材料实现定制功能的应用中发挥作用。
引用
@article{arxiv.2311.16405,
title = {Metal-to-insulator transition in oxide semimetals by anion doping},
author = {Haitao Hong and Huimin Zhang and Shan Lin and Jeffrey A. Dhas and Binod Paudel and Shuai Xu and Shengru Chen and Ting Cui and Yiyan Fan and Dongke Rong and Qiao Jin and Zihua Zhu and Yingge Du and Scott A. Chambers and Chen Ge and Can Wang and Qinghua Zhang and Le Wang and Kui-juan Jin and Shuai Dong and Er-Jia Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.16405},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 4 figures