《金屬導電性與鐵電極化共存的新型功能材料設計與製備》是依託南京大學，由劉俊明擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：金屬導電性與鐵電極化共存的新型功能材料設計與製備
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：劉俊明
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本申請嘗試將金屬材料範疇拓展到金屬-鐵電共存體系，在微觀尺度引入鐵電極化與金屬相導電輸運特及其它物性的耦合調控。作為研發這類材料的第一階段，本項目著重研究這類金屬-鐵電共存微結構的電阻阻變與光伏效應。項目目標是通過理論設計和實驗探索，(1)利用過渡金屬磁性化合物的電子相分離原理，合成具有微觀尺度金屬-鐵電相共存的材料；(2)利用具有金屬導電的鐵電疇壁，實現鐵電疇/導電疇壁共存微結構；(3)生長具有鐵電/金屬/鐵電三明治結構的異質結。深入揭示這三類材料中金屬輸運與鐵電調控行為的物理機制。在此基礎上，合成出2-3種具有優異性能的金屬-鐵電共存新材料，適用於高效阻變與光伏輸出。本項目的實施將為推動金屬-鐵電共存的電、磁功能新材料研究做出貢獻，並促進金屬與非金屬材料學科之間的交叉融合。
結題摘要
本項目圍繞鐵電金屬這一主題，值得總結的代表性成果就四句話：(1) 解惑了一個有關鐵電金屬LiOsO¬3磁性淬滅的疑難問題，並有助於整個Os氧化物體系的研究。(2) 初步製備成功BaTiO3鐵電-金屬共存的薄膜，特別是在BaTiO3/SrTiO3體系中揭示了含有空位的SrTiO3可能能夠從BaTiO3中奪取氧離子、輸送氧空位，導致BTO出現金屬導電性。(3) 基於所發展的鐵電納米島製備技術和改進的定量化PFM表征技術，實現了鐵電納米島疇結構的可控讀寫和金屬性疇壁導電觀測。(4) 揭示了若干新的效應，特別是BiFeO3納米島的鐵電拓撲中心疇的觀測與表征。除此以外，本項目還在與鐵電金屬、鐵電半導體、多鐵性和量子關聯體系的物理與材料研究中取得若干成果，在此不再一一羅列。項目執行五年來，在達成項目核心目標方面取得階段性成果，自我評估為已達成項目目標。項目資助下共發表論文49篇(不完全統計)，包括Adv. Mater和Adv. Funct. Mater.論文7篇、Nature Commun.論文2篇、Sci. Adv.論文1篇、Phys. Rev. B和Phys. Rev. Applied論文8篇、Appl. Phys. Lett.論文9篇。研究工作在國際上有一定影響。在本項目資助下，參加國內外相關學術會議並作邀請報告6次。
