主要观点总结
本文介绍了强关联电子材料中的新发现,以稀土过渡金属氧化物为代表的材料表现出丰富的演生物态,涉及高温超导、铁磁性等问题。中国科学院物理研究所的研究团队通过构筑LNO n /LFO 1的超晶格,在层状双钙钛矿薄膜中诱导出远高于室温的铁磁性。该工作通过界面工程突破了传统双钙钛矿材料的性能极限,为设计高温磁性材料和探索磁电耦合效应提供了新思路。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景
文章介绍了强关联电子材料的研究背景,包括稀土过渡金属氧化物等材料的丰富演生物态和凝聚态物理问题。
关键观点2: 研究团队与成果
文章重点介绍了中国科学院物理研究所的研究团队如何通过构筑LNO n /LFO 1的超晶格,在层状双钙钛矿薄膜中诱导出远高于室温的铁磁性。
关键观点3: 超晶格结构与磁性性能
文章中提到,通过调节界面Fe³⁺→Ni³⁺的电荷转移,从而控制Fe-O-Ni能带的轨道杂化程度,成功制备出高质量LNO n /LFO 1超晶格,并获得了高达4μB每周期的饱和磁化强度和608K的居里温度。
关键观点4: 应用前景与影响
该工作不仅突破了传统双钙钛矿材料的性能极限,展示了界面工程在调控强关联体系中的强大能力,还为设计高温磁性材料和探索磁电耦合效应提供了新思路。该成果在磁存储、磁传感器及存算一体逻辑器件中具有应用潜力。
正文
n
/LFO
1
的超晶格结构的STEM图;b,c LNO
n
/LFO
1
的磁性M-H以及M-T曲线; d,e 界面电荷转移导致的共价铁磁性示意图
研究团队采用脉冲激光沉积层层外延生长技术,在SrTiO
3
(001)衬底上成功制备出高质量LNO
n
/LFO
1
超晶格,在由1个单胞赝立方LNO和1个单胞赝立方LFO组成的超晶格极限情况下,获得了高达4μ
B
每周期的饱和磁化强度以及 608 K的居里温度(
T
C
),远高于B位离子无序的LaFe
0.5
Ni
0.5
O
3
固溶体薄膜的磁性 (
T
C
=109 K)。通过X射线吸收谱(XAS)的测量,
团队证实了界面处存在Fe³⁺→Ni³⁺的电荷转移
,
且电荷转移量调控的Ni-3
d
和O-2
p
之间的轨道杂化效应与铁磁性的出现密切相关,从而解释了LNO
1