Pr$_2$CuO$_4$ 单晶中由电流诱导的结构变化
超导电性
2023-09-11 v2 材料科学
摘要
我们展示了一种修改钙钛矿结构与电子性质的新方法，聚焦于 PrCuO——一类电子掺杂铜氧化物超导体的未掺杂母体化合物。电流沿平行于或垂直于铜氧层方向通入，电压逐步升高直至电阻率急剧下降，该过程称为“闪击”（flash）。随后在电流控制模式下将电流进一步增大十倍。该状态通过浸入液氮淬火冻结。闪击可将许多化合物驱动至具有新性质的不同原子结构，而淬火将其冻结为长寿命状态。对原始和修改后 PrCuO 的单晶中子衍射揭示了由氧空位有序引起的 x 超晶格。修改样品超晶格的衍射峰强度相较原始样品显著增强。修改样品中拉曼活性声子明显更尖锐。电阻率、磁化强度和双磁子拉曼散射测量表明，修改仅影响 Pr-O 层，而不影响 Cu-O 平面。这些结果表明修改样品中氧空位有序度增强，远超不通电流所能达到的程度。我们的工作为电场/淬火控制层状钙钛矿氧化物结构与性质开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2302.04385,
title = {Structural changes induced by electric currents in a single crystal of Pr$_2$CuO$_4$},
author = {Susmita Roy and Feng Ye and Zachary Morgan and Syed I. A. Jalali and Yu Zhang and Gang Cao and Nobu-Hisa Kaneko and Martin Greven and Rishi Raj and Dmitry Reznik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.04385},
year = {2023}
}