Evolvement of atomic diffusion and corresponding effect in La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 superlattice
Evolvement of atomic diffusion and corresponding effect in La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3 superlattice
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La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3超晶格中原子扩散的演化及其相应效应
DOI：
10.1007/s10854-021-06657-0
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发表时间：
2021-07
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Bangmin Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bangmin Zhang
阳离子有序/无序是控制锰氧化物性质的有效自由度，超晶格构型可以用来设计具有阳离子有序的人工构型。在（001）SrTiO 3和（001）（LaAlO 3）0. 3-（Sr 2AlTaO 6）0. 7衬底上制备了[（La 0. 7Sr 0. 3 MnO 3）1/（SrTiO 3）1]100超晶格。对局域结构的详细研究表明，在超晶格/衬底范围内，薄膜结构与设计结构不同，原子间相互扩散较强;随着薄膜厚度向样品表面的增加，SrTiO 3衬底上的超晶格结构出现设计结构。对于（LaAlO 3）0.3-（Sr 2AlTaO 6）0.7衬底上的超晶格，样品的构型也表现出类似的趋势。晶格失配引起的结构畸变影响原子扩散的能垒和原子的振动频率，进而控制原子的相互扩散程度和相应的磁性。研究表明，超晶格中的原子排列和晶体结构对材料设计都有重要意义。
The cation order/disorder is an effective freedom to control manganite properties, and superlattice configuration could be used to design artificial configurations with cation ordering. In this work, [(La0.7Sr0.3MnO3)1/(SrTiO3)1]100 superlattices were fabricated on (001) SrTiO3 and (001) (LaAlO3)0.3–(Sr2AlTaO6)0.7 substrate with different in-plane strain statuses. Detailed study on local structure indicates that around the superlattice/substrate range, the film configuration is different with the designed configuration with intensive atomic interdiffusion; with the increase of film thickness to the sample surface, the designed superlattice configurations appears for superlattice on SrTiO3 substrate. For superlattice on (LaAlO3)0.3–(Sr2AlTaO6)0.7 substrate, the sample configuration shows similar trend. The lattice-mismatch-induced structural distortion is proposed to affect energy barrier of atomic diffusion and the atomic vibration frequency, which then control the degree of the atomic interdiffusion and corresponding magnetic properties. This work shows that the not only the local crystal structure but also the atomic arrangement in superlattice are important to design materials.
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