《同步輻射技術研究絕緣氧化物表面/界面微結構》是依託南京大學，由解其雲擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：同步輻射技術研究絕緣氧化物表面/界面微結構
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：解其雲
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近年來人們在兩種完美絕緣鈣鈦礦氧化物界面發現了一系列新穎的物理特性，諸如超導電性、非本徵鐵電性、高電子或離子遷移率、磁性等，這些現象均發生在界面幾個納米的薄層內。對這類新穎物理現象的理解並開發新的有用納米器件成為物理以及材料領域的重要課題之一。因此本項目擬基於高強度、高準直性、寬頻譜的同步輻射光源，採用同步輻射衍射與散射技術，發展極薄層X射線散射技術，詳細表征SrTiO3基超薄絕緣氧化物薄膜的表面/界面化學組成、缺陷結構、表面重構、應變分布等，結合其他微觀表征技術如透射電子顯微鏡和物性計算方法共同探討界面反常特性的內在機理，進而實現材料設計的進一步最佳化。
結題摘要
研究SrTiO3相關絕緣氧化物異質結構的表面和界面微結構，應力分布、缺陷結構分布等，對理解該體系中所呈現出的新穎物性的真正背後物理機制具有重要意義。因此，在在過去的3年中（2010-2012），項目組緊緊圍繞項目計畫任務書，設計出具有特色的SrTiO3相關絕緣氧化物異質結構，如SrTiO3/LaAlO3, SrTiO3/SrRuO3, SrTiO3/PbTiO3等，利用同步輻射技術細緻研究SrTiO3相關異質結的表面/界面化學組成、缺陷結構、表面重構、應變分布等，並結合第一性原理計算方法共同探討界面反常特性的內在機理。發展了X射線Fabry-Perot (FP) 諧振腔的設計理念，所設計出FP諧振腔性能遠遠突破傳統X射線光學器件的極限，達到前所未有的高解析度和相干性，為現代同步輻射光源和自由電子雷射的發展提供了巨大機遇。利用掠入射反射研究SrTiO3薄膜表面/界面化學組成，粗糙度等，獲得了SrTiO3薄膜表面/界面原子結構；研究不同應變狀態下SrTiO3/SrRuO3超晶格的應力分布，從結構角度分析了巨觀鐵磁-反鐵磁相變的內在機制；研究SrTiO3/LaAlO3界面缺陷穩定性情況，為已經報導的奇異界面物理現象的內在物理機制提供合理的理論解釋。並基於已積累的豐富同步輻射經驗，將研究對象擴展到其它具有特殊磁性和輸運特性的鈣鈦礦材料體系（如多鐵化合物BiFeO3，4d釕氧化物Sr2RuO4等）、和半導體材料(InN薄膜和GeSn合金薄膜)等，開展了卓有成效的工作。課題組發表與項目相關SCI研究論文23篇，培養博士後1名，博士研究生5名，碩士研究生2名
