缺氧镍酸盐薄膜中磁有序的突然坍缩

氧空位在功能氧化物钙钛矿的电子、磁、离子和输运性质调控中起着关键作用。稀土镍酸盐（RENiO$_{3-x}$）多年来已成为研究晶格、电子结构与有序磁性之间相互作用的丰富平台。在本研究中，我们结合 X 射线吸收谱与成像、共振 X 射线散射以及扩展多重态配体场理论建模，研究了 RENiO$_{3-x}$ 薄膜中电子与磁结构的演化。我们发现氧空位改变了 Ni-O 轨道流形内的电子构型，导致长程电子输运路径的剧烈演化，尽管不存在纳米尺度相分离。值得注意的是，磁性对相当程度的载流子掺杂具有鲁棒性，仅观察到 $(1/4, 1/4, 1/4)_{pc}$ 反铁磁序参数的适度减弱，而磁转变温度基本不变。仅在某一点长程磁性被突然抹除，且无伴随的结构相变。我们提出引入点缺陷后三维磁超交换路径的渐进破坏是氧缺陷镍酸盐中磁有序突然坍缩背后的机制。我们的工作表明，与大多数其他氧化物不同，RENiO$_{3-x}$ 中的有序磁性对载流子掺杂基本不敏感。氧移除时有序磁性的突然坍缩可能为固态磁离子开关和反铁磁自旋电子学的新应用提供新机制。