通过应变工程在 V2O3 化合物中诱导室温莫特金属-绝缘体转变
强关联电子
2024-06-12 v1 材料科学
摘要
三氧化二钒（V2O3）是一种典型的莫特绝缘体，其中原子位置和电子关联随温度、压力或掺杂的变化而改变，从而产生不同的结构、磁性或电子相变。值得注意的是，块体中观察到的 Cr 掺杂 V2O3 在顺磁金属相与绝缘相之间的同构莫特转变，迄今为止在薄膜化合物中一直难以实现。本文通过异质外延诱导的连续晶格畸变，在 1.5% Cr 掺杂和纯 V2O3 薄膜中展示了室温莫特金属-绝缘体转变。通过受控的外延应变，薄膜的结构和内在电子与光学性质不仅在金属相与绝缘相之间的不同中间态得到稳定，而这些态在块体材料中无法获得。这导致薄膜具有独特特征，例如室温电阻率巨大变化（ΔR/R 高达 100,000%）以及由于应变调制带隙引起的宽范围光学常数值。我们提出了纯和 Cr 掺杂 V2O3 薄膜的新相图，其中工程化的面内晶格常数作为可调参数。我们的结果表明，通过外延应变控制关联系统中的相变为创造下一代莫特器件提供了全新的途径。
引用
@article{arxiv.2101.04409,
title = {Room temperature Mott metal-insulator transition in V2O3 compounds induced via strain-engineering},
author = {P. Homm and M. Menghini and J. W. Seo and S. Peters and J. -P. Locquet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.04409},
year = {2024}
}