強磁場下3d/4d過渡金屬氧化物異質界面非線性磁光研究

《強磁場下3d/4d過渡金屬氧化物異質界面非線性磁光研究》是依託中國科學院合肥物質科學研究院，由盛志高擔任項目負責人的聯合基金項目。

基本介紹

• 中文名：強磁場下3d/4d過渡金屬氧化物異質界面非線性磁光研究
• 項目類別：聯合基金項目
• 項目負責人：盛志高
• 依託單位：中國科學院合肥物質科學研究院

項目摘要

過渡金屬氧化物異質界面為人們提供了一個在原子尺度操控電子與自旋的機會。界面電子的多自由度相互作用衍生出很多在塊體中無法實現的新奇物性，被稱之為界面層展現象。3d軌道氧化物界面已被廣泛研究，而將軌道半徑、電子頻寬、庫倫作用等都不同的3d、4d氧化物組合而成的異軌道界面則較少被關注，其中的層展物性及關聯物理機制都還不清晰。本項目建議以3d/4d過渡金屬氧化物異質界面為對象，以強磁場下超快二次非線性磁光為主要手段，開展異軌道界面中層展物性的研究。項目充分發揮強磁場下超快非線性磁光對界面物性的超高靈敏度，重點研究強磁場下異軌道界面的電、磁結構，在獲得界面物性隨磁場作用的演變規律基礎上，明晰異軌道界面中的關在線上理，為其器件套用提供實驗基礎。

結題摘要

本項目以3d、4d 過渡金屬氧化物薄膜與異軌道界面為對象，除了一般的電、磁物性表征之外，採用中科院強磁場科學中心獨特的磁場下二次諧波產生（SHG）、磁場下太赫茲時域光譜（THz-TDS）、強磁場下磁力顯微鏡（MFM）等先進技術手段，系統探索了多重量子序等關聯物性。項目團隊不僅通過脈衝雷射沉積系統，生長了系列3d、4d 過渡金屬氧化物薄膜與異軌道界面，而且在其中：（1）國際上首次發現了3d過渡金屬氧化物中高溫多重電子序的晶體學行為，並用20T級的強磁場下MFM觀察到了電子晶體的實空間圖像與其動力學行為；（2）發現了新型p-type氧化物半導體LaRhO3的光電導性能被異軌道界面狀態有效調控效應；（3）獲得了金屬-3d金屬氧化物異質結的電疲勞特性，在疲勞的異質結中採用SHG 技術發現了疲勞導致的預鐵電態，以及極化整流效應；（4）採用磁場下超快泵浦-探測技術探索了3d/4d 異軌道界面的超快動力學行為等等。本項目支持的工作總計發表SCI論文9篇，其中ACS Appl. Mater. Interfaces一篇、Adv. Optical Mater.一篇，Appl. Phys. Lett. 兩篇。另外，還有準備和在投的兩篇，預計2019發表。