磁近邻效应和界面电荷转移诱导的层状铁磁结构

日期： 2024-03-12

浏览次数: 266

来源：科学院物理研究所

钙钛矿镍氧化物作为典型的关联电子体系，表现出如金属-绝缘体相变、拓扑结构相变等一系列丰富的物性。近期，由于112相和327相镍基超导体系的陆续发现，更是让镍氧化物成为了功能氧化物材料/器件研究领域的热点。通常，钙钛矿镍氧化物随着温度的降低将发生金属-绝缘体相变，同时伴随着磁性在的顺磁-反铁磁相变。而LaNiO3成为了钙钛矿镍氧化物中唯一在全温区保持泡利顺磁性的体系。因此，从实验或理论的角度设计和调控LaNiO3 的磁基态是一直备受关注的问题。前期的研究结果表明，基于镍氧化物/锰氧化物界面的磁邻近效应可以在LaNiO3中诱导出磁有序界面相，然而，关于其磁基态构型一直存在着较大的争论。例如，有文章报道在LaNiO3 与 LaNiO3 组合构成的异质结中，LaNiO3界面层处于 (1/4,1/4,1/4) 波矢的反铁磁态；而关于LaNiO3/La0.7Sr0.3MnO3 异质结，不同的文献分别报道了LaNiO3 层处于螺旋自旋态或者铁磁态的结果。这些相互矛盾的结论阻碍了人们对类似界面磁邻近效应体系物理规律的深入理解，也妨碍了与界面低维磁性相有关的实际应用可能性。

最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M03组博士生王梦琴在陈沅沙副研究员、胡凤霞研究员、孙继荣研究员的共同指导下，联合物理所张庆华副研究员，朱涛研究员等，利用空间分辨偏振中子反射仪、电子能量损失光谱、X 射线吸收光谱等谱仪手段，结合宏观霍尔电输运测量结果，成功揭示了LaNiO3/LaNiO3(111)界面由磁邻近和电荷转移效应所导致的层状磁性结构。他们发现该异质结体系将出现四种层状铁磁相，分别为绝缘LaNiO3体相、半导体LaNiO3界面相（约3个单胞层），绝缘LaNiO3界面相（约5个单胞层）和金属性LaNiO3体相。层状磁性结构出现的原因是界面Mn向Ni电荷转移导致的Mn4+-Ni2+超交换作用和Mn4+-Mn3+双交换作用。这种层状磁结构为深入解析具有强界面电荷转移的磁性异质结体系提供了一个模板，同时为设计更多的界面低维磁性体系并调控其物性提供了有效的手段。

该成果以” Layered Ferromagnetic Structure Caused by the Proximity Effect and Interlayer Charge Transfer for LaNiO3/LaNiO3 Superlattices”为题，发表在《Nano Letters》。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委项目、中国科学院战略性先导科技专项和中国科学院重点项目的支持。研究工作还得到了大科学装置中心包括中国散裂中子源和上海同步辐射光源BL08U1A线站等的大力支持。

文章链接

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c03658

上一篇：协会大健康专委会召开文化自信研讨会下一篇：福建物构所基于手性铝氧簇用于圆偏振发光取得新进展

Hot News / 相关推荐

协会参加2026上海进出口公平贸易工作会议并作交流发言

2026 - 07 - 21

点击次数: 3

2026年7月20日下午，市商务委召开2026上海进出口公平贸易工作会议。市商务委副主任王超出席会议并讲话。会上，商务部贸易救济调查局、上海海关相关负责同志及实务专家分别就贸易调整援助政策及进口贸易救济调查、非关税减让措施、出口管制和经济制裁的新动态与应对等内容作授课。全市各区商务部门的相关负责同志，以及全市近50家进出口公平贸易工作站负责人员，共计80余人参会。上海市稀土协会秘书长崔中倪在会上作...

协会参加2026上海进出口公平贸易工作会议并作交流发言

2026 - 07 - 21

点击次数: 4

四津-自由基-桥式镧系配合物：从二核到三核单分子磁铁

2026 - 07 - 21

点击次数: 6

来源：X-MOL镧系系 4f 轨道的固有屏蔽导致磁交换弱，这一根本性限制可以通过使用自由基桥配体来解决。在这项工作中，我们采用了电子缺失配体 3,6-bis（2,2′-二吡基）-1,2,4,5-四甲苯（bbpytz），并通过有意控制 bbpytz 和 Ln（acac）3 的化学计量，制备了一系列二核和三核镭系配合物。该方法得到了双核复形 [LnIII2（bbpytz•–）（μ2–OH）（acac）...

由水分诱导的单晶到单晶转变引发的三维镧系有机框架剧烈结构剧变

2026 - 07 - 21

点击次数: 6

来源：X-MOL由于配位键的不稳定性以及配位数和几何形状的变化，镧系-有机框架（LnOFs）在外部刺激（光、热和溶剂）下常会发生单晶到单晶（SCSC）的转变。然而，室温湿度（RT）诱导的 SCSC 转变在三维 LNO 中仍然极为稀少。本文报告了两个三维 LNOF 中 RT 中由湿度诱导 SCSC 转变的罕见实例。针状 SCs，（NH 4 ）[LnL 2 ]·4DMF（Ln = Eu，1;...