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物理学报 2024年第11期73卷 24-36页

作者：周轩弛李海帆山西师范大学化学与材料科学学院磁性分子与磁信息材料教育部重点实验室太原030031 山西师范大学材料科学研究院先进永磁材料与技术省部共建协同创新中心太原030031 香港城市大学化学系中国香港999077

外场激励通过调控强关联氧化物中自由度间的关联耦合作用,触发其发生多重莫特电子相变和轨道重构,在强关联电子相变氧化物体系中发现了丰富的新奇物性和量子转变,为构筑新型类脑神经元逻辑器件、磁电耦合器件及能量转换器件奠定基础,引... 详细信息

外场激励通过调控强关联氧化物中自由度间的关联耦合作用,触发其发生多重莫特电子相变和轨道重构,在强关联电子相变氧化物体系中发现了丰富的新奇物性和量子转变,为构筑新型类脑神经元逻辑器件、磁电耦合器件及能量转换器件奠定基础,引起了凝聚态物理领域的广泛关注.本工作系统地回顾了国内外科研团队在强关联氧化物电子相变特性多场调控领域的研究进展,旨在凸显离子、应力场和栅极电场等新型功能调控自由度在强关联氧化物电子相变特性调控和新型功能特性设计中的关键作用,阐明强关联氧化物中微观自由度的关联耦合作用对其宏观关联电子相变特性的基础调控规律,为实现强关联氧化物电子相变特性的可控设计与精准调控提供理论依据,期望利用多物理场的调控作用在强关联电子相变氧化物材料体系中发现更多的新物理、新物性、新器件和新应用.

关键词：强关联氧化物电子相变关联物性调控金属-绝缘体转变

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亚稳相稀土镍基氧化物电子相变材料

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科学通报 2023年第1期68卷 100-111页

作者：陈吉堃北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

稀土镍基氧化物(ReNiO_(3))具有丰富的电子结构,在特征温度、特征压力、极化电场、化学或电化学氢化触发下可发生多重电子相变并引起材料物理性能的突变,该特性为设计制作新型强关联电子器件提供了宽广的探索空间.基于Ni^(3+)轨道价键... 详细信息

稀土镍基氧化物(ReNiO_(3))具有丰富的电子结构,在特征温度、特征压力、极化电场、化学或电化学氢化触发下可发生多重电子相变并引起材料物理性能的突变,该特性为设计制作新型强关联电子器件提供了宽广的探索空间.基于Ni^(3+)轨道价键歧化与反歧化所引起的金属绝缘体相转变特性,ReNiO_(3)特征触发温度(TMIT)可通过稀土元素组分实现在100~600 K宽广温区范围的连续调控,在突变式热敏电阻、红外伪装等方面具有潜在应用价值.此外,通过化学、电化学氢化触发ReNiO_(3)电子结构在基于Ni^(3+)的电子迅游态、Ni^(2+)的电子局域态、Ni^(1+)的超导相间的氢致电子相变自2014年以来被相继报道,并开启了对ReNiO_(3)应用于仿生电场传感器、面向人工智能的神经元逻辑器件、生物质传感等方面的全新探索.然而与传统氧化物材料所不同,除LaNiO_(3)(无金属绝缘体电子相变特性)以外的ReNiO_(3)均处于热力学亚稳相状态,其具有正向的吉布斯合成自由能而无法通过传统固相反应实现其材料生长;而ReNiO_(3)材料生长方面的技术难点在一定程度上制约了其基础探索与器件应用.当前有关ReNiO_(3)氢致电子相变、镍基超导等的前沿研究主要集中于轻、中稀土组分;而将上述基础探索拓展至重稀土元素组分依赖于其亚稳相材料制备技术的进一步发展.本文将结合上述ReNiO_(3)研究中的前沿动态,从ReNiO_(3)的温致电子相变与潜在应用、氢致电子相变与潜在应用、亚稳相材料生长中的关键技术这3个方面重点进行综述,并对ReNiO_(3)氢致电子相变机理、重稀土组分材料生长等未来研究中的关键性问题进行展望.

关键词：金属绝缘体电子相变电子相变稀土功能材料钙钛矿氧化物强关联半导体

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论少子对材料特性的影响

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材料研究学报 1996年第1期10卷 1-6页

作者：程开甲程漱玉西北核技术研究所

从少子（少数载流子）的能量出发，着重讨论了晶格能和交换能的相对重要性，研究了外界条件对少子的行为及对材料性能，特别是导电性能的影响。

关键词：功能材料少子电子相变材料导电性能

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高压下La2Ti2O7的电输运性质研究

高压下La2Ti2O7的电输运性质研究

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作者：赵淼吉林大学

学位级别：硕士

钛酸镧(LaTiO)是一种新型的人工合成功能陶瓷材料,具有ABO类钙钛矿结构。它表现出良好的压电性与铁电性,被广泛应用在铁电薄膜底电极、电光设备以及信息存储器制备领域。众所周知,压力是一种“干净”的物性调控手段,可以对物质的结构、... 详细信息

钛酸镧(LaTiO)是一种新型的人工合成功能陶瓷材料,具有ABO类钙钛矿结构。它表现出良好的压电性与铁电性,被广泛应用在铁电薄膜底电极、电光设备以及信息存储器制备领域。众所周知,压力是一种“干净”的物性调控手段,可以对物质的结构、电学、光学、磁学等性能进行有效的调控。因此,在高压环境下,物质可以出现许多常压下不存在的新奇特性。本论文主要在高压下对LaTiO的电输运性质以及结构进行了系统研究,并深入讨论了高压下LaTiO电阻、光学带隙与结构间的内在联系,得到如下研究结果:(1)通过高压原位拉曼光谱测试以及高压原位紫外-可见吸收光谱测试,我们发现压力下Ti-O振动拉曼峰(589 cm)在2.0 GPa附近出现拐点,随压力的增加先向低波数再向高波数方向移动。445 cm拉曼峰在7.0 GPa之前几乎不移动,但在7.0 GPa之后移动随压力的增加突然变大。我们认为,这些拉曼振动峰在压力下移动速率的突变是压力诱导LaTiO发生电子相变所引起的。当压力到达16.5 GPa之后,各拉曼振动峰逐渐变宽直至消失,我们认为这是LaTiO在高压下发生了非晶化。同时通过高压原位紫外-可见吸收光谱,我们发现LaTiO在0.9 GPa以及13.9 GPa吸收边在压力下的移动发生了变化,总的趋势是先随着压力红移然后蓝移,最后在13.9 GPa以后随着压力不断红移。(2)通过高压原位交流阻抗谱和等效电路拟合,我们发现随着压力的增加,LaTiO的电学性质在3.0 GPa、7.9 GPa有着不连续的变化。在0-3.0 GPa区间,电阻随压力的增加而减小,并且Nyquist图中的低频区一直存在电感弧;而当压力增加到3.0 GPa后,电感弧消失。在7.9-16.5 GPa区间,电阻值随压力的增加而减小。在16.5-30.0 GPa区间,电阻阻值在压力下逐渐趋于稳定。我们认为LaTiO在压力下的两次电阻变化与其发生的电子相变相关,最后LaTiO在高压下逐渐非晶化导致电阻逐渐趋于稳定。

关键词： La2Ti2O7 高压电阻带隙电子相变

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