An interfacial charge transfer approach to electron-doping layered nickelates

电子掺杂层状镍酸盐的界面电荷转移方法

• 批准号: 22K20347
• 负责人: 長田 礎
• 金额: $ 1.33万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20347/
• 关键词: ニッケル酸化物; 酸化物ヘテロ構造; 酸化物エレクトロニクス; 強相関電子系; 超伝導

2022年度は、パルスレーザーアブレーション成膜装置を用いてペロブスカイト構造を持つLaNiO3薄膜の試料合成を行い、単結晶薄膜を合成する製膜条件を確立した。薄膜試料の構造評価にはX線回折装置、原子間力顕微鏡を用いた。製膜条件探索の過程で、基板温度とパルスレーザーエネルギー密度が、薄膜試料の結晶性と化学組成に大きく影響することがわかった。これらの条件を調整することで、原子レベルで平坦な表面を持つ結晶性の高い試料を得ることができた。また、これらの試料の低温電気輸送特性を測定し、薄膜試料の組成依存性を調査した。X線回折の結果と低温電気輸送特性を比較することで、薄膜試料の化学組成と低温電気輸送特性との関連を調べた。LaNiO3薄膜の最適な化学組成と高い結晶性は、還元処理後に層状構造を得るために非常に重要となる。LaNiO3薄膜試料の製膜条件探索と並行して、無限層構造を持つLaNiO2を合成するためのトポケミカル還元条件の探索を行った。トポケミカル還元は、結晶の構造を維持したままイオンを取り除く還元手法であるが、イオンの移動を伴うため最適な温度におけるアニール処理が必要となる。アニール処理条件を調整することで、高い結晶性を維持したLaNiO2薄膜試料の合成条件を確立した。また、界面電荷移動を誘起する第二層の製膜を行い、合成条件の探索に取り組んだ。Srを化学ドープした(La,Sr)NiO2試料の合成に取り組み、製膜・還元条件を確立した。さらに、これらの試料の低温電気輸送特性を測定した。

In the year 2022, the film-forming device was used to determine the synthesis of LaNiO3 thin films and crystalline thin films. The thin film material is used to make the X-ray folding device and the atomic force micro-device. The process of film conditions, the temperature of substrate, the temperature of substrate, the density of film, the crystal chemical composition of thin film and the temperature of substrate are studied. In this paper, the conditions are used to adjust the temperature, the surface of the atom is flat, and the high temperature material is obtained. The determination of the transmission characteristics of low-temperature electricity and the composition of thin-film materials are dependent on each other. The results of X-ray return test show that the characteristics of cryogenic power transmission are better than those of thin film materials, and the chemical composition of cryogenic power transmission characteristics. The most important chemical composition of LaNiO3 thin film is high crystallinity, and it is very important to fabricate the microstructure. The exploration of LaNiO3 thin film material and film conditions can be carried out at the same time, and there are no restrictions on the synthesis of LaNiO2 thin films. In order to reduce the value of the system, the results show that the operation method is used to remove the data, and the temperature is the most effective. The optimal synthesis conditions of LaNiO2 thin films are determined to ensure that the mechanical properties of the films are optimized. Temperature, interface charge transfer start-up of the second phase of the film operation, synthesis conditions to explore the selection of the system. Sr chemical reaction (La,Sr) NiO2 synthesis was used to determine the components and membrane conditions were established. The transmission characteristics of cryogenic electricity are measured and measured.

项目成果

ニッケル酸化物超伝導体の最近の実験

氧化镍超导体的最新实验

• 发表时间: 2022
• 作者: Floridia Giuseppe;Takase Hiroshi;Yamamoto Masahiro;Hiroaki Karuo;林雅行;Hiroshi Takase;Masayuki Hayashi;中島秀太;Hiroshi Takase;髙瀬裕志;Shuta Nakajima;林雅行;長田 礎
• 通讯作者: 長田 礎