《表面化學吸附對氧化物異質結界面二維電子氣的調控》是依託中國科學技術大學，由趙瑾擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：表面化學吸附對氧化物異質結界面二維電子氣的調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙瑾
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
氧化物異質結體系LaAlO3（LAO）/SrTiO3（STO）的界面二維自由電子氣存在金屬-絕緣體相變、超導、鐵磁等一系列新奇的量子性質，人們也嘗試用各種手段調控該體系的界面二維自由電子氣。申請人計畫利用第一性計算原理研究化學吸附對LAO/STO界面二維自由電子氣的調控，並對界面二維自由電子氣對表面化學吸附及化學反應的影響作出探索。研究內容包括：1、研究電荷轉移及極性形變效應對界面二維自由電子氣的影響，理解化學吸附對界面二維電子氣作用的機理；2、表面分子/原子有序排列對界面二維自由電子氣的調控；3、界面二維自由電子氣對表面吸附及化學反應的影響；4、O缺陷對LAO/STO體系表面吸附的影響。我們期待通過我們的研究理解化學吸附對LAO/STO界面二維電子氣的影響，從理論上給出利用化學吸附調控界面二維自由電子氣的依據，為LAO/STO體系在化學領域的套用做出探索。
結題摘要
本項目的主要研究圍繞極性-非極性氧化物異質結LaAlO3/SrTiO3（LAO/STO）進行，採用第一性原理計算方法進行了系統的研究。首先利用STO/LAO/STO異質結體系設計了新型的光催化材料，可以提高光吸收效率，並同時有效分離載流子；其次，我們探討了該異質結在應力作用下的鐵電性質，並通過這種鐵電性質可以有效調控異質結界面的二維電子氣；隨後，我們研究了該異質結內內建電場對表面吸附H2O分子的濕電子態的調控。除此之外，我們還將研究對象擴展到其他異質結體系，如MoS2/WS2體系，研究了激發態載流子的超快動力學過程。在本項目的支持下共發表SCI 論文10 篇，其中Nat. Commun. 1篇，Nano Lett. 1篇，J. Phys. Chem. Lett. 1篇，Phys. Rev. B 1篇，Nanoscale 2 篇, 在國際上取得了一定的學術影響。
