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: 376

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

低成本镧镍锰氧化物光电探测器，采用多层多伦比金属和 CuI 传输层，适用于环保应用

2026 - 10 - 22

点击次数: 5

来源：X-MOL本文提出了一种环境无害的无铅双钙钛矿光电探测器，其构型为 FTO/PCBM/La2NiMnO6/CuI/碳。拟议设计配置已通过 SCAPS-1D 进行数值分析，通过优化吸收层厚度、受体掺杂、缺陷密度和界面质量，开发出高性能光电探测器。LNMO（鑭镍锰氧化物）作为吸收剂，在可见光近红外区域具有超过 100,000 cm-1 的高吸收系数，并且与 PCBM（苯基 C6...

可控合成及增强的光致变色性能：掺铒WO3纳米神经网络状结构

2026 - 10 - 21

点击次数: 18

来源：X-MOL三氧化钨（WO3）是一种众所周知的光致变色材料，在光照下会发生可逆的颜色变化，使其在智能窗、光存储和传感设备等领域具有广阔的应用前景。本研究通过调控水热反应温度和盐酸浓度，成功合成了一种形貌均匀且可控的WO3神经网络状结构。此外，本研究系统地考察了所制备WO3颗粒的光致变色响应时间，并筛选出响应速度最快的最佳样品。为了显著提升光致变色性能，本研究引入了稀土元素铒（Er）作为掺杂剂。...

Er掺杂BiOCl纳米片通过协同光催化记忆效应和Er掺杂实现优异的CO₂转化性能

2026 - 10 - 21

点击次数: 17

来源：X-MOL为了寻找高效的二氧化碳还原光催化剂，稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而备受关注，这些特性能够显著提高光吸收和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了铒掺杂的二维超薄BiOCl纳米片。铒掺杂不仅抑制了光生载流子的复合，而且进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。铒掺杂与预先可见光照射诱导的光催化记忆效应的协同作用，极大地调控了BiOCl纳米片的内部电子态。实验和密...

在 N 掺杂碳中工程 Co0–CoOx 界面位点，实现甲醇高效氧化碳酰化为二甲基碳酸酯

2026 - 10 - 20

点击次数: 37

来源：X-MOL追求甲醇氧化羴基化为二甲基碳酸酯（DMC）高效催化剂的努力受限于在传统单基点/混合位点同时激活 CO 和甲醇的动力学挑战。本研究通过对双金属锌/铒-ZIF 进行热解，演示 0 了 Co–CoO x 界面工程策略，以构建 Co@NC 催化剂。系统调节锌/辅导比和热解温度控制纳米颗粒尺寸和氧化态，产生最佳催化剂 Co@NC-4，表现出高 DMC 时空产率（5.9 g DMC g cat...