来源:中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心铁电畴壁随机存储器为解决硅基存储技术遇到的“存储墙”问题提供了切实可行的方案。相较于其他二维界面,例如晶界、相界等,铁电畴壁可以被特定的电场创建、移动以及擦除,意味着基于铁电畴壁的存储器件将更加灵活可控。然而,常规铁电畴壁作为高能界面,会出现非预期的漂移甚至湮灭,引发对数据存储可靠性的担忧;其次,现有的铁电畴壁存储器件传导电流和开关比仍处于较低水平,难以满足读写器件的性能要求;此外,在高密度铁电畴壁器件中,畴壁存在可观的体积占比,这限制了存储密度的进一步提升。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心禹日成研究员、沈希副研究员和北京科技大学苗君教授,在PbTiO3/LaAlO3体系中首次发现了常规180°铁电畴壁与反相畴界(antiphase boundary,APB)互耦的现象。通过透射电子显微学、第一性原理计算等多种手段,发现该互耦体系严格垂直于生长界面,横向厚度仅为常规畴壁的1/10。APB的钉扎属性赋予了互耦体系优异的抗干扰性能,且互耦体系可通过APB与180°常规铁电畴壁的互耦与解耦实现铁电畴极化的翻转,并可通过缺陷工程等手段调控互耦体系的物性。互耦体系的上述优点使其在打造高密度、低能耗、高耐久性及快速读写的非易失性铁电存储器件中具有优异的应用前景。
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2025
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来源:X-MOL五种具有两种不同结构的新型镧系金属有机框架 (MOF) — [Dy(Seb)1.5(H2O)2]n (H2Seb = 癸二酸,1) 和 {[Ln2(Seb)3H2O]·0.5H2O}n {Ln = Sm (2a)、Eu (2b)、Gd (2c) 和 Tb (2d)}—已经进行了溶剂热合成和结构表征。1 显示了 2-D sql 层,而 2a-d 是同构体,并展示了一种新的结构类型的 3-D 畴系元素癸二酸盐,该结构由长链柔性癸酸配体和 LnO8(H2O)x (x = 0, 1) 多面体的稀有边缘共享链组合构建。发光测量表明,瓈酸盐铕 (2b) 和铽 (2d) 不仅分别表现出显著的红光和绿光发光特性,而且还可作为发光传感器快速有效地检测 Fe3+、CrO42- 和 Cr2O72- 离子检测限低至 4.38–6.92 ppm。尽管已经应用了一些过渡金属癸二酸镧来检测 Fe3+ 离子,但还没有出现用于检测 Fe3+、CrO42− 和 Cr2O72− 离子的基于癸二酸镧系元素的传感器。 因此,2b 和 2d 是能够感应 Fe3+、CrO42− 和 Cr2O72− 离子的基于癸二酸镧系元素的传感器的唯一例子,显着扩展了癸二酸镧系元素的潜在应用。此外,1、2a 和 2c-d 的磁学研究表明,1 表现出典型的缓慢磁化弛豫,而 2c 表现出显着的磁热效应,在 2 ...
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来源:X-MOL聚氧醛酸盐 (POP) 是经典多金属氧酸盐的延伸。两种最常见的 POP 拓扑结构是纳米星 (Pd15) 和立方体 (Pd12),其中中心腔中的杂金属阳离子可能会影响拓扑选择。在这里,我们结晶了 10 个以镧系元素为中心的苯膦酸盐封端的 POP(YIII、LaIII、CeIII、PrIII、NdIII、SmIII、EuIII、GdIII、YbIII 和 LuIII)和一个以锕系元素为中心的 (ThIV) POP。单晶 X 射线分析显示,大多数 LnIII 倾向于 Pd15 纳米星,而 Yb 和 Lu 倾向于 Pd12 立方体。在 Tb 和 Tm 之间,没有发生单晶生长,这挑战了我们最初的假设,即拓扑选择完全基于中心金属阳离子的大小。计算支持这个假设;从 Pd15 到 Pd12 的转变作为首选拓扑结构发生在镧系元素的第三季度。另一方面,所有结晶/沉淀的块状材料的 PXRD 表明 Pd15 始终是首选拓扑结构,对晶格的检查表明 Pd15-Na 相互作用可能促进早期结晶,而在 Pd12 晶格中没有观察到这种相互作用。电喷雾电离质谱证实,较小的镧系元素 (Yb) 同时存在 Pd12 和 Pd15,较大的镧系元素 (Ce) 仅存在 Pd15,并且在 Tb 和 Tm 之间没有观察到团簇,其中晶体生长也具有挑战性。
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来源:Science Direct在过去的二十年里,由金属离子/团簇和有机配体组成的金属有机框架 (MOF) 因其极其广泛的潜在应用而受到广泛关注,包括气体吸附和分离、发光、催化、药物递送等。特别是,MOF 具有多种且显著可调的发光特性,因为它们的发光可能来自各种金属离子、配体分子和/或客体分子。这些发射过程可以局限于一个物质中,也可以由多个物质之间的电荷转移引起。MOF 的可调发光在各个领域的应用中都有很大的前景。在众多发光 MOF 中,镧系元素基 MOF (Ln-MOF) 因其尖锐而独特的发射以及高颜色纯度而备受关注。Ln-MOF 的发光强度与水浓度、重金属离子 (Fe2+铬3+汞2+等)浓度、挥发性有机化合物浓度、温度和 pH 值。因此,它们通常用作比率式发光传感器。然而,MOF 的(化学、热和/或机械)稳定性是上述某些应用的主要关注点之一。因此,人们投入了大量精力来提高MOFs的稳定性,包括从头合成、合成后交换、合成后改性、疏水表面处理和MOF相关复合材料的合成。从另一个角度来看,如果解构或降解的 MOF 具有原始 MOF 的(部分)特性,那么 MOF 的稳定性应该不再是我们关心的问题。Ln-MOF 的发光特性对局部环境(除框架对称性以外的镧系元素离子周围的配位结构)最敏感。因此,如果镧系元素离子的局部环境在破坏或降解过程中保持不变,则可以保持 Ln-MOF 的发光特性。这...
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