尽管人们充分认识到 3 d 过渡金属氧化物 (TMO) 准粒子性质的 GW 计算难度,但涉及 4 d 电子的 TMO 可能被视为边界系统,且受到的关注较少。这里我们展示了 SrZrO 3 和 BaZrO 3 的准粒子能带结构,这两种相对简单的宽带隙氧化物,尽管具有技术重要性,但对其电子结构的精确计算却很少。我们表明,完全收敛的 GW 计算可以准确预测 4 d TMO 钙钛矿 SrZrO 3 和 BaZrO 3 的准粒子性质,无论起始平均场解是在直接密度泛函理论 (DFT) 中计算还是在 DFT+ U 方法中计算。这与 3 d TMO 钙钛矿 SrTiO 3 和 BaTiO 3 的情况形成了鲜明对比,对于这两者,DFT+ U 方法被证明可以为后续的 GW 计算提供更好的起点。与相当局域化的 3 d 态相比,更扩展的 4 d 轨道似乎可以在 DFT 中使用局域或半局域泛函进行很好的描述。我们的结果再次证明了 GW 方法的准确性和稳健性,前提是可以获得可靠的零阶平均场解,并且结果足够收敛。
bi 1 -x ba x feo 3(bbfo,x = 0,0.03,0.1)薄膜是通过脉冲激光沉积在srruo 3-固定srtio 3(001)底物上外上脚部生长的。随着BA含量的增加,BBFO薄膜显示出显着降低的泄漏电流,但抑制了铁电偏振。X射线衍射互惠空间映射和拉曼光谱表明在BBFO薄膜中,从菱形的类似隆隆巴德中的到四方样相的结构进化。光吸收和光电子光谱测量表明,BBFO薄膜中能量带结构的调节。BBFO薄膜带有A位点BA受体掺杂,表现出光切的蓝移膜和工作函数的增加。 已调制了BBFO薄膜的传导和价带的能量位置,而费米水平向下转移到了禁带的中心,但是受体掺杂的BFO薄膜仍显示N型传导。 受体掺杂存在额外的氧气空位应该为传导行为做出贡献。 这项研究提供了一种操纵功能特性的方法,并洞悉BFO薄膜中BA掺杂物理学的洞察力。带有A位点BA受体掺杂,表现出光切的蓝移膜和工作函数的增加。已调制了BBFO薄膜的传导和价带的能量位置,而费米水平向下转移到了禁带的中心,但是受体掺杂的BFO薄膜仍显示N型传导。受体掺杂存在额外的氧气空位应该为传导行为做出贡献。这项研究提供了一种操纵功能特性的方法,并洞悉BFO薄膜中BA掺杂物理学的洞察力。
在过渡金属氧化金属异质结构的界面处的相关性和电子重建的摘要为调整其独特的物理特性提供了新的途径。在这里,我们研究了界面非色化和垂直相分离对磁性特性的影响,以及外部上马la 0.7 SR 0.7 SR 0.3 MNO 3(LSMO)/SRTIO 3(001)氧化物氧化物异构结构的接近性诱导的磁性。我们还重新分辨了该系统报告的最近观察到的逆滞后行为,我们发现,这些行为是从超导螺线管的remanent fird中提出的,而不是从低稳态的LSMO lsmo thin-films中的抗铁磁内交换偶联。结合了原子解析的电子能损失光谱,元素特异性X射线磁性圆形二色性和界面敏感的极化X射线谐振磁磁反射性显示Mn 3 + - 增强的互化lsmo层的形成。 MNO 3,以及界面处的少量O-VACACANCES。这些结果不仅可以提高对相关氧化物界面的磁性和自旋结构的理解,而且还对实际应用有望,尤其是在性能依赖于界面自旋结构控制和旋转极化电流的设备。
s1 -pp1:Marius Husanu; “ Al掺杂的SRTIO 3光催化剂,其性能提高”。s1 -pp2:mihaela botea; “批量分级(BA,SR)TIO 3结构具有增强的热稳定性”。s1 -pp3:liviu nedelcu; “ BA 1-X SR X TiO 3 /聚乙烯复合材料中的热漂移通过宽带介电光谱研究”。s1 -pp4:Oji Babatunde和Emmanuel Imoru; “使用稻壳灰的合成无形二氧化硅开发的基于mullite的陶瓷的形态和相检查”。s1 -pp5:Marius Cristian Cioangher; “用于成骨的应用的SR和GA掺杂的钛酸钡压电法”。s1 -pp6:mihaela bojan&cristian udrea; “用于土壤中重金属检测的Terahertz时域光谱”。S1 -PP7:Cristina Stefania Florica; “基于聚二苯胺和多壁碳纳米管的复合材料与羧酸基团在能量储存中的应用官能化”。 s1 -pp8:teodora burlanescu; “在过滤过程中使用的SERS支持和膜,含有用于应用的聚(乙烯基氯化物)的复合材料”。 S2 -pp1:Lucian Dragos Filip; “在多层异质结构中对绝缘体层在极化方向稳定性中的作用的研究”。 S2 -PP2:Liliana Marinela Balescu; “异质结构中铁电成分的Wurtzite III-V材料”。S1 -PP7:Cristina Stefania Florica; “基于聚二苯胺和多壁碳纳米管的复合材料与羧酸基团在能量储存中的应用官能化”。s1 -pp8:teodora burlanescu; “在过滤过程中使用的SERS支持和膜,含有用于应用的聚(乙烯基氯化物)的复合材料”。S2 -pp1:Lucian Dragos Filip; “在多层异质结构中对绝缘体层在极化方向稳定性中的作用的研究”。S2 -PP2:Liliana Marinela Balescu; “异质结构中铁电成分的Wurtzite III-V材料”。
摘要:初期的铁电特性已经成为一种有吸引力的功能材料,因为它们的潜力是为外来的铁电行为而设计的,因此具有巨大的希望,可以扩大铁电家族。然而,到目前为止,他们的人工设计的铁电性远远远远没有与经典的铁电抗衡。在这项研究中,我们通过制定超细纳米域工程策略来应对这一挑战。通过将这种方法应用于基于SRTIO 3的膜的代表性初期铁电膜,我们实现了前所未有的强大铁电性,不仅超过了先前的初期铁电磁记录,而且还可以与经典的铁电极相媲美。,薄膜的不分极化可达到17.0μccm-2,超高的居里温度为973 K.原子尺度研究阐明了这种强大的高密度超细性纳米域在跨越3-10个单位细胞中这种强大的高密度超细性纳米域中这种强大的铁电性的起源。将实验结果与理论评估相结合,我们揭示了潜在的机制,在这种机制中,有意稀释的外国FE元素可以很好地产生更深的Landau能量,并促进了极化的短期排序。我们开发的策略显着简化了非常规铁电的设计,为探索新的和上级铁电材料提供了多功能途径。
助理教授史蒂文·约翰斯顿(Steven Johnston)和他的同事发现,鉴于正确的环境,弱者超导体可以创建记录。这些努力的结果于11月13日在题为“界面模式耦合作为srtio 3中T C增强的起源的自然信中发表。”超导材料没有电势。在看似无限的应用中,当前结果的效率效率:“流动”列车,紧凑型电缆和生物磁技术的超导磁铁只是少数示例。超导性的起源方式并不完全简单,这与电子的行为方式有关。通常,电子互相排斥。然而,有些情况诱使他们配对,清除所有阻力并沿着目前的不受阻碍。这种现象有所不同:有低能(常规)超导体,其中电阻率在39 kelvin或更低的过渡温度下消失。在这里,电子配对是由声子引起的:材料类似晶格的结构中的振动(通常被描述为丛林健身房)。在1980年代中期,高温(或高t c)供应器到达,他们显示出过渡温度的增加。然而,他们如何在第一个地方成为超导,这是一个谜,因为一些思想流派排除了候选人。这是使本文字母更有趣的一部分。
该项目首次采用氧化物分子束外延 (MBE) 来生长 KTaO ₃ (KTO) 薄膜。早期生长使用 (100) SrTiO ₃ (STO) 基材进行,以尝试微调生长参数。此外,还使用了通过炉加热的 TaO ₂ 亚氧化物源和通过电子束加热的 Ta 源,并分析和比较了它们各自的薄膜。通过反射高能电子衍射 (RHEED) 进行原位监测,以及通过原子力显微镜 (AFM) 和 X 射线衍射 (XRD) 进行生长后表征,可以在整个项目中进行表面和晶体分析。来自亚氧化物和电子束加热 Ta 源的薄膜显示出相似的晶体质量,然而,在亚氧化物生长的 KTO 表面上发现更高浓度的氧化物杂质。成功生长 KTO 后,使用稀土钪酸盐 (110) 衬底 GdScO ₃ (GSO) 和 DyScO ₃ (DSO),因为它们与 KTO 的“立方体对伪立方体”界面将分别产生理论上 0.55% 和 0.93% 的压缩应变。通过逆空间映射 (RSM),GSO 衬底在 KTO 薄膜上显示出相称的应变,而 DSO 衬底仅显示部分应变。总体而言,使用 MBE 生长 KTO 可实现高结晶质量,为 KTO 薄膜合成和铁电 KTO 分析指明了光明的未来。
作为非易失性记忆设备的有前途的候选人,基于Hafnia的铁电系统最近一直是一个热门研究主题。尽管在过去十年中取得了显着进步,但耐力问题仍然是其最终应用的障碍。在基于钙钛矿的铁电磁体中,例如研究良好的PB [Zr X Ti 1-X] O 3(PZT)家族,在电荷缺陷(例如氧气空位)与移动域的相互作用的框架内讨论了极化疲劳,尤其是在电极界面上,尤其是在转换过程中。武装在这种背景下,设定了一个假设,以检验类似的机制可以与基于Hafnia的铁电机一起发挥作用。导电钙钛矿LA-SR-MN-O用作建立LA 0.67 SR 0.33 MNO 3 / HF 0.5 Zr 0.5 O 2(HZO) / LA 0.67 SR 0.67 SR 0.67 SR 0.33 MNO 3 MNO 3式结构的接触电极。纳米级X射线差异在单个电容器上进行,并在双极切换过程中证明了从极性O期向非极性M期的结构相变。已在不同的氧空位浓度下计算了多相HZO的能量格局。基于理论和实验结果,发现在电循环过程中由氧空位再分配引起的极性到非极相变,这可能是HZO疲劳的一种解释。
图 1(a) 显示了使用脉冲激光沉积 (PLD) 的 LSMIO 薄膜顺序双靶沉积过程的示意图。在生长过程中,LSMO 和 SIO 靶材会周期性地反复旋转。在每次重复中,都会沉积亚单层 0.3 晶胞 (uc) LSMO 和 0.2 uc SIO,确保两个陶瓷靶材在原子尺度上均匀混合。LSMIO 薄膜的标称化学计量为 La 0.4 Sr 0.6 Mn 0.6 Ir 0.4 O 3 。LSMIO 薄膜的晶体取向可以通过改变基底取向来控制。如图 1(b) 所示,通过 X 射线衍射 (XRD) 2 θ-θ 扫描表征晶体结构。LSMIO 薄膜的峰已被标记,位于 SrTiO 3 (STO) 基底的左侧。该结果表明薄膜被轻微压缩(<0.1%)并且为不含杂质相的高质量单晶。为了进一步表征界面质量和结构均匀性,对 (001) 取向的 LSMIO 薄膜进行了扫描透射电子显微镜 (STEM) 测量,如图 1(c)-1(h)所示。图 1(c)中 LSMIO 和 STO 基板之间的鲜明对比,结合图 1(d)中 LSMIO 薄膜的高角度环形暗场 (HAADF) STEM 图像,表明薄膜具有较高的结晶质量。图 1(e)-(h)显示了 La、Sr、Mn 和 Ir 元素相应的能量色散 X 射线谱 (EDS) 映射。所有测量的元素在复合薄膜中都以原子级均匀分布,没有可观察到的聚集区域。
摘要:层状缺氧钙钛矿氧化物具有优异的混合离子和电子电导率、快速的氧动力学和成本效率,在作为固体氧化物燃料电池的高效阴极和水氧化阳极方面具有巨大潜力。在工作条件下,由于双钙钛矿 (DP) 的形成,阳离子有序化被认为可以显著增强氧扩散,同时保持结构稳定性,从而吸引了广泛的研究关注。相反,尽管氧空位的引入和相关的空位有序化在调节电子和自旋结构以及区分与 DP 的晶体结构方面起着决定性的作用,却很少在原子尺度上进行研究。在这里,原子分辨率透射电子显微镜用于直接对在 SrTiO 3 基底上生长的 (Pr,Ba)CoO 3 ‑ δ 薄膜中的氧空位进行成像并测量它们的浓度。我们发现,伴随着 Co − O 平面氧空位有序化的存在,A − O(A = Pr/Ba)平面也表现出类似呼吸的晶格调制。具体而言,经第一性原理计算证实,AO − AO 晶面间距与包围 Co − O 平面的空位浓度呈线性相关。在此基础上,讨论了氧占有对结构纯 PBCO 相催化性能的潜在影响。通过建立氧浓度与易于实现的晶格测量之间的简单关联,我们的研究结果为更好地理解用于电催化的缺氧复合钴酸盐的结构 - 性能关系铺平了道路。■ 简介