新型极性金属薄膜的共振X射线谱学研究
结题报告
批准号:
U2032126
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
曹彦伟
学科分类:
上海光源
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹彦伟
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中文摘要
极性金属是一类极性与金属性可以共存的材料,非常稀有,这是由于金属性材料中的导电电子会完全屏蔽静电偶极矩,从而破坏极性的形成。目前,阐明极性与金属性为何共存的微观物理机制是该研究方向的核心科学问题之一。为了解决上述问题,基于界面调控,本项目提出了具有金属-绝缘相变特性的新型极性金属材料的设计思路。申请人拟利用脉冲激光沉积技术制备出高质量的新型极性金属薄膜,并通过衬底应变工程来调控薄膜的金属-绝缘相变行为,利用同步辐射共振X射线吸收谱技术揭示薄膜中极性绝缘态到极性金属态的电子结构演化规律,揭示极性与金属性共存的微观物理机理。本项目的实施将为实现多铁性金属和设计新型磁电耦合器件奠定基础。
英文摘要
Polar metals, commonly defined by the coexistence of polar crystal structure and metallicity, are thought to be scarce because the electrostatic dipole moments favoring the polar structure are expected to be fully screened by the conduction electrons of a metal. At present, one of the fundamentally important questions of exploring polar metals is understanding the coexistence of polar crystal structure and metallicity. To address the issue, based on interface engineering, we propose a design of new polar metals with the metal-insulator transition. High-quality films will be synthesized by the laser molecular beam epitaxy (laser-MBE) in a layer-by-layer method. Strain engineering will be applied to tune the behavior of the metal-insulator transition. To uncover the mechanism of coexisting polarity and metallicity, we will carry out synchrotron-based resonant x-ray absorption spectroscopies to investigate the evolution of the electronic structure of polar metal-insulator transition. Our project provides a new path to develop multiferroic metals and to design new magnetoelectric devices.
期刊论文列表
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专利列表
DOI:10.1021/acsphotonics.0c01827
发表时间:2021-02
期刊:ACS Photonics
影响因子:7
作者:Ruyi Zhang;Qiannan Ma;Haigang Liu;Tianxiao Sun;Jiachang Bi;Yang Song;Shaoqin Peng;L. Liang;Junhua Gao;H. Cao;Liangai Huang;Yanwei Cao
通讯作者:Ruyi Zhang;Qiannan Ma;Haigang Liu;Tianxiao Sun;Jiachang Bi;Yang Song;Shaoqin Peng;L. Liang;Junhua Gao;H. Cao;Liangai Huang;Yanwei Cao
DOI:10.1088/0256-307x/40/8/087401
发表时间:2023-07-01
期刊:CHINESE PHYSICS LETTERS
影响因子:3.5
作者:Li, Peiyi;Bi, Jiachang;Cao, Yanwei
通讯作者:Cao, Yanwei
One-step epitaxy of high-mobility La-doped BaSnO3 films by high-pressure magnetron sputtering
高压磁控溅射一步外延制备高迁移率La掺杂BaSnO3薄膜
DOI:10.1063/5.0046639
发表时间:2021-05
期刊:APL Materials
影响因子:6.1
作者:Ruyi Zhang;Xinyan Li;Jiachang Bi;Shunda Zhang;Shaoqin Peng;Yang Song;Qinghua Zhang;Lin Gu;Junxi Duan;Yanwei Cao
通讯作者:Yanwei Cao
DOI:10.1021/acsami.1c18278
发表时间:2021-12
期刊:ACS applied materials & interfaces
影响因子:9.5
作者:Ruyi Zhang;Xinyan Li;F. Meng;Jiachang Bi;Shunda Zhang;Shaoqin Peng;Jie Sun;Xinming Wang
通讯作者:Ruyi Zhang;Xinyan Li;F. Meng;Jiachang Bi;Shunda Zhang;Shaoqin Peng;Jie Sun;Xinming Wang
DOI:10.1063/5.0153011
发表时间:2023-03
期刊:AIP Advances
影响因子:1.6
作者:Shunda Zhang;Jiachang Bi;Ruyi Zhang;Peiyi Li;Fugang Qi;Zhiyang Wei;Yanwei Cao
通讯作者:Shunda Zhang;Jiachang Bi;Ruyi Zhang;Peiyi Li;Fugang Qi;Zhiyang Wei;Yanwei Cao
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