电荷掺杂代表调节材料特性的最成功的方法之一。常规化学掺杂不可避免地涉及淬灭疾病的侧面影响,有时会受到掺杂元素的选择限制。相反,静电掺杂使以干净的方式将载体注入材料;但是,在具有高背景载体浓度的材料中,由于筛选长度极短,静电掺杂的工作距离受到限制。在这项工作中,基于频段对齐的考虑,我们通过将srrruo 3的单单核电储存层插入srRuo 3 / ndnio 3的人工晶格,以各种周期性的定期级别的ndnio 3 matrix插入ndnio 3 matrix。通过X射线吸收光谱揭示了从SRRUO 3到NDNIO 3的电子转移,并随附轨道重建。这种电子掺杂大大调节了ndnio 3的金属 - 磁性和抗铁磁过渡。此外,在超级晶格中观察到散装的E'抗反磁性顺序,NDNIO 3层降低到单个单位细胞,该单元与界面离子交换相关,这与超级限制的强电子传递增强了。我们的工作提高了使用有效的调节掺杂定制人工氧化物材料的前景,这可能导致自然晶体无法实现的新兴功能。
立方钙钛矿Baruo 3在1,000°C下已在18 GPA下合成。rietveld的修复表明,新化合物具有拉伸的ru -o键。立方钙钛矿Baruo 3保持金属至4 K,并在T C 60 K处表现出铁磁过渡,对于SRRUO 3而言,其明显低于T C 160 K。立方钙钛矿Baruo 3的可用性不仅可以绘制出Aruo 3(A CA,SR,BA)在整个系列中的磁性演变,这是A位置R A的离子尺寸的函数,而且还完成了Baruo 3的多型型。在perovskites aruo 3(a,ca,sr,ba)中的图与r a的图的扩展表明,随着立方结构的接近,t c不会增加,但对于正骨srRUO 3的最大值。通过ca抑制t c,在srRUO 3中抑制ba掺杂是通过顺磁相的急剧不同的磁敏感性(t)而区分的。在(CA SR)RUO 3侧的刻板阶段和(SR,BA)RUO 3侧的带宽扩大的背景下,这种区别已被解释。
外延生长时,氧化膜必须生长在晶体衬底上。这些要求极大地限制了它们的适用性,使得我们无法制备多种人工多层结构来研究薄膜及其界面处出现的突发现象[2],也无法制造柔性器件并单片集成到硅中。[3–5] 人们致力于开发将功能氧化膜与生长衬底分离的程序,以便能够自由操作它。这些方法包括机械剥离[6]、干法蚀刻[7,8]和湿化学蚀刻[9,10]。在化学蚀刻程序中,使用牺牲层(位于衬底和功能氧化物之间)似乎是一种快速且相对低成本的工艺。为了使这种方法成功,牺牲层应将外延从衬底转移到所需的氧化物,经受功能氧化物的沉积过程,并通过化学处理选择性地去除,从而可以恢复原始的单晶衬底。 (La,Sr)MnO 3 已被证明可以通过酸性混合物进行选择性蚀刻,从而转移单个外延 Pb(Zr,Ti)O 3 层 [11] 和更复杂的结构,例如 SrRuO 3 /Pb(Zr,Ti)O 3 /SrRuO 3 。 [12] 最近,水溶性 Sr3Al2O6(SAO)牺牲层的使用扩大了独立外延钙钛矿氧化物层(SrTiO3、BiFeO3、BaTiO3)[13–15] 和多层(SrTiO3/(La,Sr)MnO3)[16] 的家族,这些层可进行操控,从而开辟了一个全新的机遇世界。[5,10,17] 制备此类结构的沉积技术也是需要考虑的关键因素,不仅影响薄膜质量,还影响工艺可扩展性。虽然分子束外延和脉冲激光沉积等高真空沉积技术是生产高质量薄膜的成熟技术[1,18–20],但溶液处理和原子层沉积等可实现低成本生产的替代工艺正引起人们的兴趣。[21,22]
谐振隧穿是一种量子力学效应,其中电子传输由量子孔(QW)结构内的离散能级控制。一种铁电谐振隧道二极管(RTD)利用QW屏障的开关电动极化状态来调节设备电阻。在这里,据报道,在All-Perovskite-氧化物BATIO 3 /SRRRUO 3 /BATIO 3 QW结构中发现了鲁棒的室温铁电调节谐振隧穿和负差分抗性(NDR)行为。通过BATIO 3铁电的可切换极性可调节谐振电流振幅和电压,其NDR比调制了≈3个数量级和一个OFF/ON电阻率超过2×10 4的OFF/ON电阻比。观察到的NDR效应被解释了由电子 - 电子相关性驱动的Ru-T 2g和Ru-E G轨道之间的能量带隙,如下性功能理论计算所示。这项研究为未来氧化物电子产品中的基于铁电的量子驾驶装置铺平了道路。
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。
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