镍酸盐单晶中拓扑化学反应诱导的氧空位有序

稀土镍酸盐中强的结构-性质耦合推动了新量子相的迅速实现。近来，拓扑化学转变提供了受控产生氧空位的新平台，并由此可用于开发镍酸盐中的此类耦合。在此，我们报道了通过钙钛矿相 Pr$_{0.92}$Ca$_{0.08}$NiO$_{3}$ 的拓扑化学还原（使用 CaH$_2$ 作为还原剂）所获得的 Pr$_{0.92}$Ca$_{0.08}$NiO$_{2.75}$ 单晶中氧空位有序的出现。借助高分辨率扫描透射电子显微镜，我们揭示了空位具有类 brownmillerite 的有序模式，Ni 离子沿伪立方 [100] 方向交替呈四方锥配位与八面体配位。此外，我们发现晶体结构产生了高度的内应变，其中多面体倾斜与转动的波状调制缓解了空位周围的大畸变。我们的结果表明，原子分辨率电子显微镜是局部解析由复杂氧化物材料拓扑化学转变产生的非常规晶体结构的强有力方法。