《過渡金屬氧化物界面新奇量子態的構築、探測和調控》是依託中國科學技術大學，由曾長淦擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：過渡金屬氧化物界面新奇量子態的構築、探測和調控
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：曾長淦
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
過渡金屬氧化物異質界面由於化學勢、電極化等序參量不連續有可能使得界面電荷、自旋、晶格振動的耦合被調製，導致不同於界面組成材料的新奇界面量子態。本項目將利用雷射分子束外延方法製備具有原子級平整度和原子層數精確控制的過渡金屬氧化物二維單晶界面結構，結合化學氣相沉積和雷射沉積方法製備準一維單晶界面結構。結合原子分辨的掃描隧道顯微鏡表征和系綜平均的譜學、磁性、以及輸運測量，深入理解電荷、自旋、和晶格振動在界面處的相互作用，探索界面結構中的新奇量子態。系統研究維度、尺寸、應力、氧缺陷、極性層厚度、摻雜、外電場、以及STM施加的局域電場對界面量子態的調製作用。基於過渡金屬氧化物界面的新型量子態的構築、探測和調控對於拓展凝聚態物理的新體系、新物相以及發展基於氧化物的量子器件具有重要意義。
結題摘要
過渡金屬氧化物界面上，由於化學勢、電極化等在界面不連續而使得界面多自由度的耦合被調製，從而有可能導致新奇的界面量子效應。我們在過渡金屬氧化物界面研究方面取得如下成果：（1）利用光伏效應發現LaAlO3/SrTiO3異質結中的原胞尺度LaAlO3層具有強電場，進一步澄清了LaAlO3/SrTiO3界面二維電子氣的產生機制，也為實現原子尺度光伏器件提供了新思路。（2）發現錳氧化物超晶格(LaMnO3)N/(SrTiO3)N中氧八面體的旋轉能有效調控體系鐵磁性。（3）揭示了La0.33Pr0.34Ca0.33MnO3/MgO 單晶芯殼結構納米線電子相分離的存在。此外，我們在石墨烯低溫生長和層數控制、一維電荷密度波拓撲孤子激發、三維金屬納米結構的等離激元特性、拓撲絕緣體薄膜輸運性質等方面也取得重要進展。在此項目執行期間，共發表SCI論文13篇，包括PRL和ACS Nano各1篇，Sci. Rep. 2篇，有篇論文剛被Adv. Mater.接收，並申請了5項專利，；一些重要結果也正在整理成文。
