Ionically-mediated electromechanical hysteresis in transition metal oxides
观察到顺电TiO_2和SrTiO_3的机电活性、回复极化状态和电滞回线。用扩展的Ginsburg Landau Devonshire（GLD）理论分析了这些材料中离子动力学和初始铁电性之间的耦合。机电耦合的可能来源，包括离子动力学，表面电荷引起的电致伸缩，和离子诱导的铁电性被确定。对于后者，离子的贡献可以改变一阶GLD膨胀系数的符号，使材料有效地铁电。这些研究为中心对称过渡金属氧化物的类铁电行为提供了可能的解释。
2012-05-07 cond-mat.mtrl-sci
Predicting highly correlated hydride-ion diffusion in SrTiO$_3$ crystals based on the fragment kinetic Monte Carlo method with machine-learning potential
氧化物由于其快速的离子传导性和强的还原性而引起人们的关注。最近，氢化物离子在SrTiO $_{3-x}$ H $_{x}$氢氧化物晶体中的迁移已被研究，表明氢离子的迁移被缓慢的氧扩散阻断。在这项研究中，我们调查的氢化物离子迁移机制，使用动力学蒙特卡罗方法来了解氢化物和氧离子之间的关系。将该方法应用于氢化物和氧离子迁移的困难涉及离子迁移势垒的复杂变化，其动态地根据周围氢化物和氧离子的特性而变化。我们可以使用机器学习神经网络模型来预测这些复杂的变化。然后可以使用该模型进行模拟，以预测温度依赖的离子迁移行为。我们发现我们对氢化物离子扩散激活势垒的模拟结果与实验结果符合得很好。我们还发现，氢离子迁移的影响，缓慢的氧扩散和氧扩散的离子迁移障碍的变化加速。对于1,000 CPU的实现，该方法的并行处理效率为84.92%，表明该方法可以以合理的计算成本广泛应用于晶体中离子迁移的模拟。
2021-06-13 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Ferromagnetism and increased ionicity in epitaxially grown TbMnO3 films
在SrTiO 3衬底上生长了TbMnO 3薄膜。薄膜在压缩应变下生长，并且仅部分地被夹在衬底上。这产生了显着的变化，在磁性能和，不像散装材料，薄膜显示铁磁相互作用低于40 K的有序温度。X射线光电子能谱测量表明，薄膜中Mn-3s的分裂比体材料大0.3eV。从头算嵌入式集群计算产生Mn-3S分裂，与实验一致，并揭示，较大的观测值是由于较大的离子性的薄膜。
2008-10-28 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Conductance Probing of Oxygen Vacancies in SrTiO3 Epitaxial Thin Film Using Graphene
研究了外延SrTiO 3（STO）薄膜上单层石墨烯的量子霍尔电导，以了解氧空位在决定STO介电性能中的作用。随着栅极电压扫描范围在我们的设备中逐渐增加，我们观察到从石墨烯中的滞后电导行为证明的氧空位的系统生成和湮灭。此外，基于实验观察到的有效电容和电压扫描范围之间的线性标度关系，一个简单的模型被构造来体现STO与氧空位的介电性能之间的关系。石墨烯中固有的量子霍尔电导可以被认为是一种灵敏、稳健和非侵入性的探针，用于理解复杂过渡金属氧化物中的电子和离子现象，而不会损害下面的氧化物层。
2017-05-16 cond-mat.mtrl-sci
Terahertz ionic Kerr effect: Two-phonon contribution to the nonlinear optical response in insulators
本文报道了绝缘SrTiO3中由红外活性晶格振动引起的太赫兹离子克尔效应，该效应源于多声子同时激发，为超短时间尺度上调制折射率提供了可调机制。
2024-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Electron transfer and ionic displacements at the origin of the 2D electron gas at the LAO/STO interface: Direct measurements with atomic-column spatial resolution
两种带隙绝缘体LaAlO_3和SrTiO_3之间的界面具有高导电性的发现引起了氧化物电子学领域的极大兴趣。LAlO 3/SrTiO 3界面可以使用电场进行调谐，并从超导状态切换到绝缘状态。绝缘背景中的导电路径可以用原子力显微镜的尖端施加电压来写入，为新一代纳米电子器件的发展创造了巨大的希望。然而，在LaAlO 3/SrTiO 3界面导电性的机制仍然难以捉摸。基于本征电荷转移（电子重构）的理论解释受到基于点缺陷的替代描述的强烈挑战。在这项工作中，由于现代像差校正的电子探针与原子尺度的空间分辨率，界面电荷和原子位移起源的电场内的系统可以同时测量，产生前所未有的实验证据，有利于一个内在的电子重建。
2012-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Boosting the Memory Window of Memristive Stacks via Engineered Interfaces with High Ionic Mobility
UNIV DE SANTIAGO DE COMPOSTELA（圣地亚哥-德孔波斯特拉大学）
通过高离子迁移率的工程界面提升忆阻堆栈的记忆窗口，实现更多电阻状态和更低的电压要求。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectric ZrO$_{2}$ monolayers as buffer layers between SrTiO$_{3}$ and Si
最近在Si（001）表面上生长了单层ZrO $_{2}$，并显示出具有铁电性质，这意味着实现了铁电氧化物的最低可能厚度[M. Dogan等人，Nano Lett.，18（1）（2018）]。在我们以前的计算研究中，我们报道了Si上ZrO $_{2}$单层的多（Meta）稳定构型，以及如何在一对不同极化构型之间切换可以解释观察到的这些膜的铁电行为[M. Dogan和S. Ismail-Beigi，arXiv：1902.01022（2019）]。在目前的研究中，我们进行了基于DFT的调查（一）氧含量的氧化物的离子极化的影响，和（二）氧化锆单层之间的缓冲层的作用，硅和较厚的氧化膜，通常是顺电的硅，例如SrTiO $_{3}$。我们发现（i）单层的总能量与极化行为以及界面化学高度依赖于氧含量;和（ii）SrTiO $_{2}$/ZrO $_{2}$ /Si堆叠表现出多种（Meta）稳定配置和极化曲线，即氧化锆单层可以诱导铁电性当用作缓冲层时，氧化物如SrTiO $_{3}$。这可以实现鲁棒的非易失性器件架构，其中可以根据期望的性质来选择栅极氧化物（这里是钛酸锶）的厚度。
2019-03-27 cond-mat.mtrl-sci
Equilibrium and Stability of Polarization in Ultrathin Ferroelectric Films with Ionic Surface Compensation
热力学理论发展的铁电相变的铁电薄膜在平衡的化学环境，提供离子物种，以补偿其表面。基于Landau-Ginzburg-Devonshire理论，使用电化学平衡提供离子补偿边界条件，开发了状态方程和自由能表达式。计算了单畴PbTiO $_3$（001）薄膜与SrTiO $_3$的相干应变，其暴露的表面和其电子导电的底部电极与受控的氧分压平衡。不同极化相的稳定性和亚稳边界被确定为温度，氧分压和膜厚度的函数。给出了显示极化和内部电场的相图。在低于厚度相关居里点的温度下，高或低的氧分压分别稳定正或负极化。结果进行了比较的标准情况下的电子补偿控制的两个电极上施加的电压或电荷。通过与环境的化学平衡进行的离子表面补偿在相图中引入了新的特征。在非极性膜中，当在固定温度下改变外部化学势时，在带电表面物质不以足够的浓度存在以稳定极性相的条件下，稳定的非极性相可以出现在正极性相和负极性相之间。
2011-07-30 cond-mat.mtrl-sci
Surface properties of atomically flat poly-crystalline SrTiO3
单晶和多晶结构之间的比较提供了关于长程平移对称性和晶界作用的重要信息。特别是，通过比较单晶和多晶过渡金属氧化物（TMO），人们可以研究有趣的物理现象，如晶界处的电子和离子传导，声子传播和各种畴特性。然而，为了进行准确的比较，单晶和多晶样品应具有相同的质量，例如，在这里，通过研究原子级平坦的多晶SrTiO 3（STO）的表面性质，我们提出了一种方法，同时制造单晶和多晶外延TMO薄膜STO衬底上。为了以原子精度外延生长TMO，衬底的原子级平坦的单端表面是先决条件。我们首先检查了（100）、（110）和（111）取向的单晶STO表面，其需要不同的退火条件来实现原子级平坦表面，这取决于表面能。然后在最佳条件下制备多晶STO表面，使具有不同晶体取向的所有畴都可以成功地平坦化。基于我们的原子级平坦的多晶STO衬底，我们设想扩展关于TMO畴和晶界的研究。
2015-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Built-in and induced polarization across LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ heterojunctions
终止于带相反电荷的极性表面的离子晶体本质上是不稳定的，并且预期会经历表面重构以保持静电稳定性。本质上，在带相反电荷的原子平面之间产生的电场产生随厚度发散的内建电势。然而，在超薄膜形式中，预期极性晶体保持稳定而不需要表面重建，然而内建电势却无法观察到。在这里，我们提出了一个内置的跨极性\lao ~薄膜生长在\sto ~基板，一个系统，众所周知的电子气，在界面上的证据。通过在\lao ~上的电子气和金属栅极之间进行电子隧穿测量，我们测量到\lao ~上的内建电场为93 meV/mV。此外，电容测量揭示了在\sto中界面附近存在诱导偶极矩，从而阐明了\sto ~基质的独特性质。我们预见使用的离子内置电位作为一个额外的调谐参数在现有的和新的设备架构，特别是作为原子控制的氧化物界面获得广泛的势头。
2010-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-consistent DFT+$U$+$V$ study of oxygen vacancies in SrTiO$_3$
SrTiO $_3$（STO）中氧空位的矛盾理论结果通常与STO的特殊性质有关，STO是具有混合离子-共价键的$d^0$过渡金属氧化物。在这里，我们申请，第一次，密度泛函理论（DFT）内的扩展哈伯德DFT+ $U$ + $V$的方法，包括现场以及网站间的电子相互作用，研究缺氧STO与哈伯德$U$和$V$参数计算自洽通过密度泛函微扰理论。我们的研究结果表明，扩展的哈伯德功能是一个很有前途的方法来研究缺陷的电子性质类似的STO材料。实际上，与标准DFT或DFT+ $U$相比，DFT+ $U$ + $V$提供了化学计量STO的更好描述，带隙和晶场分裂与实验良好一致。反过来，也改善了STO中的氧空位的电子性质的描述，形成能与实验以及最常用的混合泛函得到的结果非常一致，但在一小部分的计算成本。虽然我们的研究结果没有完全解决文献中报道的矛盾结果，但我们的系统方法导致对其起源有了更深入的了解，这些起源源于不同的细胞大小，STO相，交换相关功能以及结构弛豫和自旋极化的治疗。
2020-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Disentangling the dynamics of transient spin and orbital magnetization in SrTiO$_3$ via the inverse Faraday effect from RT-TDDFT
Universität Duisburg-Essen（杜伊斯堡-埃森大学）
通过逆法拉第效应研究SrTiO$_3$中瞬态自旋和轨道磁化动力学，揭示光角动量转移主导电子轨道角动量，自旋轨道耦合起关键作用。
2026-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Combined theoretical and experimental study of the Moiré dislocation network at the SrTiO$_3$-(La,Sr)(Al,Ta)O$_3$ interface
本研究结合分析型扫描透射电子显微镜、分子动力学和密度泛函理论，揭示STO/LSAT界面莫尔位错芯的低配位阳离子、氧空位及Ti$^{3+}$形成与元素扩散机制。
2023-07-24 cond-mat.mtrl-sci
Electrostatic stability of insulating surfaces: Theory and applications
我们分析了绝缘表面的静电稳定性的大体积现代极化理论的框架。我们发现，启发式的参数的基础上，充分离子的限制找到正式的理由在微观层面上，即使在固体中的键合具有混合离子/共价字符。基于这些论点，我们提出了简单的标准来构建一个给定的散装晶体的任意非极性终端。我们说明了我们的想法，通过执行几个LaAlO 3和SrTiO 3表面的模型计算。我们发现，在理想的LaAlO 3表面的情况下，沿较高的指数（n10）方向的分裂是积极有利的极性（100）取向相比。在存在外部吸附物或缺陷的情况下，图像可能会发生显著变化，正如我们在H2O/LaAlO 3（100）的情况下所证明的那样。
2011-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Investigating the high-temperature thermoelectric properties of n-type rutile TiO$_2$
过渡金属氧化物由于其稳定性、丰富性和低毒性而被认为是用于收集高温废热的有前途的热电材料。尽管它们具有典型的强离子特性，但它们可以表现出令人惊讶的高功率因数$σS^2$，例如在n型SrTiO $_3$中。因此，值得研究可能超过SrTiO $_3$性能的其它过渡金属氧化物。本文研究了n型金红石型TiO $_2$的热电性能，它是氧化钛中最稳定的相，温度可达2000 K。通过从头计算得到的电子结构，而强大的电子-声子相互作用和缺陷状态的突出特点是使用少量的参数建模。的理论结果进行了比较，从文献中的实验数据丰富，在很宽的载流子浓度范围内产生非常好的协议。这验证了金红石型TiO $_2$的带导假设，并允许高温热电性能的预测。
2019-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Tunable inverse spin Hall effect in nanometer-thick platinum films by ionic gating
电选通可以强烈地调制半导体和绝缘体的各种物理性质，如硅的电导率发生显著变化，SrTiO_3的超导电性出现，（In，Mn）As的顺磁-铁磁转变等，而这种调制的关键是固体中的电荷积累。因此，人们认为，这种调制对于载流子数量太大的常规金属来说是遥不可及的。然而，成功地调整了钴的居里温度，甚至在金属材料中也有望最终实现这种程度的控制。在这里，我们显示了可逆调制高达两个数量级的反自旋霍尔效应-一种现象，管理自旋和电荷电流之间的相互转换-在铂。自旋-电荷转换使得能够在同一器件中产生和使用电流和自旋电流，这对自旋电子学和电子学的未来至关重要。
2018-10-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial growth and transport properties of Sr$_2$CrWO$_6$ thin films
本文报道了用脉冲激光沉积法（PLD）制备双钙钛矿结构Sr $_2$ CrWO $_6$外延薄膜的方法和表征。在SrTiO $_3$等晶格失配小的衬底上，可以采用分子层-层生长方式生长出高结晶质量的外延Sr $_2$ CrWO $_6$薄膜。由于Cr和W的离子半径相似，这些元素没有显示出亚晶格顺序。然而，测量的居里温度远高于400 K。由于双钙钛矿所需的还原性生长气氛，SrTiO $_3$衬底表面经历绝缘体-金属转变，阻碍了薄膜和衬底电输运性质的分离。
2002-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Blocking of conducting channels widens window for ferroelectric resistive switching in interface-engineered Hf0.5Zr0.5O2 tunnel devices
Hf0.5Z0.5O2（HZO）薄膜含有晶界网络。例如，在（001）SrTiO 3上的（111）HZO外延膜中，孪晶正交（o-HZO）铁电微晶与o-HZO和残余顺电单斜（m-HZO）相之间的晶界共存。除了真正的铁电极化切换之外，这些晶界还有助于电阻切换响应，并且对器件性能具有不利影响。在这里，它示出，通过使用合适的纳米覆盖层沉积在HZO膜上，可以实现隧道器件的操作窗口的根本改善。结晶SrTiO 3和非晶AlOx探索作为覆盖层。据观察，这些层保形地涂覆HZO表面，并允许增加功能铁电结的产量和均匀性，同时加强耐久性。数据表明，覆盖层阻止离子类传输通道跨越晶界。这表明，他们作为氧供应商的吸氧剂在HZO晶界。在这种情况下，可以设想，这些和其他氧化物也可以探索和测试完全兼容的CMOS技术。
2020-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Silicon-Compatible Ionic Control over Multi-State Magnetoelectric Phase Transformations in Correlated Oxide System
本研究通过磁离子控制实现硅兼容的室温弱铁磁绝缘态，解耦离子-电荷-自旋耦合，揭示氢致磁电转变机制，为关联系统量子态探索提供新范式。
2025-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Surface enhanced covalency and Madelung potentials in Nb doped SrTiO$_3$ (100), (110) and (111) single crystals
利用角分辨光电子能谱研究了Nb掺杂SrTiO3不同晶面表面增强共价性对Madelung势的影响，定量确定了表面电子占据数并发现Madelung势偏移随表面取向变化。
2023-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversible Thermal Strain Control of Oxygen Vacancy Ordering in an Epitaxial La$_{0.5}$Sr$_{0.5}$CoO$_{3-δ}$ Film
过渡金属氧化物中氧空位有序结构之间的可逆拓扑结构转变为主动调控材料性质提供了一种有前途的策略。虽然在体相ABO $_{3-δ}$钙钛矿中已经实现了各种缺氧相之间的转变，但衬底夹持限制了外延膜中不同有序图案的形成。使用原位扫描透射电子显微镜（STEM），我们图像的热驱动可逆转变在La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$薄膜上的SrTiO $_3$从多域brownmillerite（BM）结构的均匀相，其中氧空位在每三个CoO $_x$平面。由于温度循环是在有限的温度范围（25 °C - 385 °C）内进行的，因此缺氧参数$δ$不会发生可测量的变化。在恒定的$δ$下，拓扑转变通过热应变驱动的氧空位的局部重排进行。原子分辨率成像揭示了一个两步过程，其中交替的垂直和水平取向的BM域首先在尺寸上缩放以适应La $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ CoO $_{3-δ}$和SrTiO $_3$的不同热膨胀引起的应变，然后新相成核并在360 °C以上快速生长。在冷却时，膜转变回混合BM相。由于结构转变是完全可逆的，并且$δ$在温度循环时不发生变化，因此我们排除了STEM过程中的电子束辐照作为驱动机制。相反，我们的研究结果表明，热应变可以单独驱动钙钛矿氧化物薄膜中的拓扑相变，为可切换的离子器件提供了机会。
2019-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Modification in structural, dielectric and magnetic properties of La and Nd co-substituted epitaxial BiFeO3 thin films
研究了La和Nd共掺杂对BiFeO 3（BFO）薄膜结构和磁性的影响。采用脉冲激光沉积法在SrRuO 3缓冲单晶SrTiO 3（001）衬底上制备了纯BFO和La、Nd共掺杂BFO的外延薄膜。研究了La和Nd共掺杂BFO薄膜中由于离子半径失配引起晶格力常数变化而引起的结构变化。拉曼光谱研究表明，掺杂BFO薄膜中的结构变化，从菱面体到单斜畸变相，这是由La和Nd的共同取代引起的。室温磁滞曲线表明，饱和磁化强度在20 emu/cm 3的饱和磁化强度的掺杂膜的增强。与纯BFO薄膜相比，BLNFO薄膜的介电和磁性能得到了有效的改善。
2013-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Selecting between two transition states by which water oxidation intermediates on an oxide surface decay
虽然电极表面的催化机制已经提出了几十年，但产品的化学键从最初的电荷捕获中间体演变的途径尚未及时解决。在这里，我们发现了一个活性人口的电荷捕获中间体的状态，在半导体的带隙的中间，以揭示两个平行的过渡态的衰减途径的动力学。在带隙脉冲激发下从n-SrTiO 3表面光触发水氧化反应时，中间体的微秒衰减通过以下方式反映过渡态理论（TST）：（1）两种不同的反应依赖性（pH、T、离子强度和H/D交换）时间常数，（2）对每个活化屏障的初级动力学盐效应和对一个活化屏障的H/D动力学同位素效应，和（3）实际的激活势垒高度（0.4 - 0.5 eV）和TST前置因子（10^11 - 10^12 Hz）。从n-SrTiO 3中的midgap状态的光致发光揭示了依赖于反应的衰减;相同的光谱先前由我们分配到空穴捕获在平行的Ti-O（点）-Ti（桥）和垂直的Ti-O（点）（oxyl）O-站点使用原位超快振动和光学光谱。因此，这两个过渡态自然地与这些相应中间体的衰变相关联。此外，我们表明，反应条件选择两个途径之间，其中之一反映了一个不稳定的中间体面临的电解质（氧基）和其他晶格氧（桥）。总之，我们实验分离出一个重要的活化障碍水氧化，这是必要的水氧化催化剂设计高氧气周转。此外，在隔离它，我们确定O2演变在表面的竞争机制，并显示如何使用反应条件来选择它们之间。
2019-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity in $\mathbf{BiMnO_3}$ Thin Films
{ $\mathrm{BiMnO}_3$ }中是否存在铁电性一直是实验学家和理论家长期以来的问题。除了高度扭曲的体结构之外，离子晶面在薄膜中引起大的粗糙度，这使得极难确定潜在的铁电-铁磁相的物理机制。我们的方法的问题，包括基板明确研究的极化。利用这个模型，我们研究了在$\mathrm{SrTiO}_3$衬底上的单层、双层和三层{ $\mathrm{BiMnO}_3$ }薄膜。我们发现薄膜系统同时具有强铁磁性和强铁电性。衬底约束削弱了由立体化学活性的$6s^2$孤对和由本体中发现的Mn离子周围的Jahn-Teller畸变引起的位移之间的竞争，使得本体中Bi离子的偏心位移的总和{ $\mathrm{BiMnO}_3$ }几乎抵消。相反，在{ $\mathrm{BiMnO}_3$ }薄膜中，所有Bi离子大致平行地位移，导致强极性结构。我们还发现了Mn离子对在{ $\mathrm{BiMnO}_3$ }薄膜中的自发电荷分离。
2017-04-10 cond-mat.mtrl-sci
Capping and gate control of anomalous Hall effect and hump structure in ultra-thin SrRuO$_3$ films
SrRuO $_3$（SRO）中的铁磁性和奇异拓扑结构诱导了变号反常霍尔效应（AHE）。近年来，SRO薄膜的霍耳电阻率出现了驼峰结构，特别是在超薄区。我们研究了具有SrTiO $_3$（STO）覆盖层和离子液体门控的SRO超薄膜的霍尔电阻率中的AHE和驼峰结构。STO加帽导致AHE的符号变化和驼峰结构的调制。特别地，霍尔电阻率中的驼峰结构被强烈调制，甚至在STO覆盖的4单元电池（uc）膜中消失。此外，STO覆盖的SRO超薄膜的导电性大大增强，恢复铁磁性。我们还进行了离子液体门控调制的电场在SRO/STO界面。在不同的栅极电压下，观察到AHE和驼峰结构的剧烈变化。我们的研究表明，驼峰结构以及AHE可以通过调整反转对称性和界面处的电场来控制。
2021-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantifying angular momentum of coherently driven circular phonons
Paul Scherrer Institute（保罗谢勒研究所）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）；National Cheng Kung University（国立成功大学）；Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克固体结构和动力学研究所）
利用超快X射线衍射测量太赫兹圆偏振光驱动的SrTiO3中离子轨迹，发现氧离子贡献约90%的声子角动量，解释了诱导磁性的机制，并首次定量测量了圆离子运动及其角动量。
2026-08-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Bonding relay for room-temperature oxide plasticity like metals
本研究打破氧化物本质脆性的传统认知，发现沿特定滑移方向的电荷交替原子层可通过键合中继机制实现SrTiO3、MgO等氧化物的室温塑性，为设计韧性氧化物材料提供了新的结构设计原则。
2025-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Oxygen vacancy-induced structural evolution of SrFeO$_{3-x}$ epitaxial thin film from brownmillerite to perovskite
采用脉冲激光外延技术在SrTiO $_3$（001）衬底上制备了SrFeO $_{3-x}$薄膜。氧空位水平（$x$）通过在不同氧分压下的后退火工艺来控制。我们在$x =$ 0.5下获得了棕钙钛矿（BM）结构，并观察到随着氧浓度的增加，晶体结构从BM演变为钙钛矿（PV）。我们观察到的红外活性声子相对于氧浓度的演变，这是密切相关的通过X射线衍射观察到的结构演变。我们确定了声子使用壳模型计算。此外，我们研究了三个代表性样品的声子模式的温度依赖行为：PV，和两个BM（BM $_{\mathrm{oop}}$和BM $_{\mathrm{ip}}$）与不同取向的氧空位通道。在BM $_{\mathrm{oop}}$样品中，我们观察到一个声子模式，随着温度的降低，它表现出不寻常的红移;这种行为可能是由于FeO $_6$八面体中的顶端氧不稳定性。我们的研究结果提供了重要的信息，在SrFeO $_{3-x}$材料系统的离子导电机制。
2018-08-18 cond-mat.mtrl-sci
Electrostatic Control of the Evolution from Superconductor to Insulator in Ultrathin Films of Yttrium Barium Copper Oxide
的电输运性质的Al2O3 YBCO薄膜已被修改使用双电层晶体管配置采用离子液体。采用高压氧溅射法在SrTiO3衬底上生长薄膜。一个明确的演变，从超导体绝缘体观察到名义上7个单位电池厚的薄膜。利用有限尺寸标度分析，发现在6 K到22 K的温度范围内，电阻随温度的变化曲线R（T）塌缩为单一标度函数，这表明存在量子临界点。然而，缩放失败，在最低的温度表明超导和绝缘制度之间存在一个额外的阶段。
2011-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Madelung potentials and covalency effect in strained La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$ thin films studied by core-level photoemission spectroscopy
研究了在SrTiO $_3$、（LaAlO $_3$）$_{0.3}$ -（SrAl $_{0.5}$ Ta $_{0.5}$ O $_3$）$_{0.7}$和LaAlO $_3$三种衬底上生长的LaPDMATHABMM Sr $_{0.4}$ MnO $_3$薄膜的芯能级光电子能谱的位移。La 4d和Sr 3d芯能级的实验位移与计算结果几乎相同，这是由于这些原子的近离子特性导致这些原子位置上的马德隆势不存在共价效应。另一方面，O $1s$和Mn $2p$核心能级的实验位移小到可以忽略，与计算结果不一致。我们认为这是由于Mn-O键的强共价性。
2009-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of the matrix effect on a compositionally graded oxide thin film
本研究利用SIMS分析组分梯度氧化物薄膜，发现即使Ti含量恒定，Ba被Sr取代仍使Ti离子产率增加，证实了基体效应，并测得仪器展宽贡献低至5 nm。
2025-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Growth and atomically resolved polarization mapping of ferroelectric $Bi_2WO_6$ thin film
Aurivillius铁电$Bi_2WO_6$（BWO）包含广泛的功能，包括稳健的无疲劳铁电性、高光催化活性和离子导电性。尽管BWO薄膜具有这些优良的特性，但对BWO薄膜的生长和铁电特性的研究，特别是在原子尺度上的研究还很缺乏。本文报道了在（001）$SrTiO_3$基片上脉冲激光沉积（PLD）BWO薄膜，并利用扫描透射电子显微镜（STEM）和压电响应力显微镜（PFM）技术表征了BWO薄膜的铁电性。结果表明，PLD生长过程中的背景氧气压力主要决定BWO薄膜的相稳定性，而生长温度的影响相对较小。原子分辨的STEM研究的完全应变BWO膜揭示集体在平面极性偏离中心位移的W原子。基于极位移映射，我们估计了自发极化值约为54 $\pm$ 4 $μC cm^{-2}$，与体极化值吻合较好。此外，我们发现，原始膜是由I型和II型域，相互正交的极轴。互补的PFM测量进一步阐明了共存的I型和II型结构域形成了多结构域状态，其由90个$°$结构域壁（DW）以及多个头对头和尾对尾的180个$°$ DW组成。施加电偏压导致面内180 $°$极化切换和90 $°$极化旋转，突出了域切换的独特方面，其不受衬底诱导的应变的影响。
2021-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative near-atomic-resolution oxidation-state mapping in complex oxide heterostructures by electron energy-loss spectroscopy
Thermo Fisher Scientific（赛默飞世尔科技）；University of Twente（特文特大学）；Utrecht University（乌得勒支大学）
提出一种结合Dirac-Hartree-Fock截面与配体场多重态理论的方法，从近原子分辨EELS定量映射复杂氧化物中过渡金属和稀土元素的氧化态，并成功应用于多个异质结构。
2026-10-06 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph
