《鈣鈦礦氧化物異質結中界面電子結構調製的研究》是依託東南大學，由董帥擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鈣鈦礦氧化物異質結中界面電子結構調製的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：董帥
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
鈣鈦礦結構過渡金屬氧化物是典型的關聯電子材料，其中自旋、軌道、電荷、晶格多重自由度相互耦合，展現出豐富的物理特性和廣闊的套用前景。而氧化物薄膜和異質結則是關聯電子材料走向實際器件套用的關鍵起點。在鈣鈦礦異質結中，兩種材料界面處將發生複雜的晶格重組與電子重組。其中晶格重組指通過應力作用改變鈣鈦礦結構晶格畸變，從而改變材料的物性；而電子重組則是指通過界面處的電子轉移（類似於半導體PN結）來調節界面處的電子結構（包括電荷分布、磁結構和耦合、軌道序）。本項目將研究多種鈣鈦礦結構異質結，重點關注晶格失配、電子轉移等因素導致的界面重組效應以及如何人工控制異質結界面物理性質。主要研究內容包括:1、磁性氧化物超晶格(包括LaMnO3/SrMnO3,BiFeO3/LaSrMnO3等)的磁性轉變和耦合、可電場控制的交換偏置；2、鐵電/錳氧化物異質結的鐵電場效應、鐵電隧道結。本項目研究將以理論為主、實驗為輔。
結題摘要
按照本項目既定計畫，在過去四年中，我們系統開展了鈣鈦礦氧化物異質結及相關體系物理性質的理論研究，並且做了一些理論實驗相結合的探索。 首先，我們研究了鈣鈦礦氧化物薄膜和異質結中的諸多物理效應，例如磁性轉變，電荷轉移，雜化鐵電、量子限制效應，晶格重組等。 其次，我們設計了基於鈣鈦礦氧化物異質結的電控磁器件原型，包括錳氧化物雙層以及鐵酸鉍雙層異質結。 再次，我們還研究了鈣鈦礦錳氧化物塊體和異質結中的拓撲相以及邊緣態。 最後，我們還拓展研究了幾類二維材料的超導性能、半導體材料TiO2表面的光催化、鐵基超導家族中的多鐵性等。 本項目的研究成果對深入理解鈣鈦礦氧化物異質結界面物理，推動基於鈣鈦礦氧化物材料的器件設計具有一定的價值和意義。 本項目資助發表論文40篇，其中SCI收錄39篇，中文核心1篇，另有英文專著1章。培養博士、碩士研究生數十人，培養博士後兩人。 基於我們本項目的研究成果以及前期積累，受邀為著名凝聚態物理綜述期刊Advances in Physics撰寫長篇綜述1篇。
