Ferromagnetism of LaCoO$_3$ films
我们研究了拉伸应变LaCoO $_3$中的铁磁有序性和微观不均匀性。我们认为，这两种现象起源于有效的超交换相互作用的高自旋（HS）状态下的中间自旋激发介导的。我们推导出一个模型的HS激发作为一个裸露的原子状态打扮的电子和电子-空穴的波动的邻居原子。我们构建了一系列的近似，负责HS波动和磁交换的电子相关效应。所获得的振幅和方向的依赖性之间的“打扮”HS状态的磁耦合显示与实验观察的定性协议，并提供了一个新的物理图片的LaCoO $_3$膜。
2020-05-12 cond-mat.str-el
Strain-induced atomic-scale building blocks for ferromagnetism in epitaxial LaCoO3
尽管在过去十年中进行了大量的研究，但应变诱导铁磁性的起源仍然是个谜，无论LaCoO 3（LCO）薄膜中的应变类型和程度如何，应变诱导铁磁性都是强大的。在这里，通过结合扫描透射电子显微镜与从头算密度泛函理论加U计算，我们报告说，铁磁性不直接从应变本身出现，而是从铁弹性形成的双壁域内的压缩结构单元的创建。压缩的结构单元具有岩盐型高自旋/低自旋有序的磁活性。我们的研究强调了铁磁结构单元的铁弹性质对于理解LCO薄膜中有趣的铁磁性质是重要的。
2021-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice structure and magnetization of LaCoO3 thin films
研究了LaCoO $_{3}$化合物薄膜的结构和磁性。通过脉冲激光沉积在各种衬底上沉积薄膜，以便将应变从压缩调整到拉伸。单相（001）取向的LaCoO $_{3}$层生长在所有的基板上，尽管大的失配。薄膜的四阶畸变率在-2%~2.8%之间。我们的LaCoO $_{3}$薄膜是铁磁性的居里温度约为85 K，相反的散装。总磁矩低于$1μ_{B}$ /Co $^{3+}$，该值对于Co $^{3+}$离子的激发自旋态相对较小，但与文献中报道的值相当。观察到LaCoOPDMATHABMM薄膜中CoPDMATHABMO离子的应变状态与磁矩的相关性。
2010-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Soft x-ray magnetic circular dichroism of LaCoO$_{3}$, La$_{0.7}$Ce$_{0.3}$CoO$_{3}$, and La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$CoO$_{3}$ films: Evidence for Co valency-dependent magnetism and magnetic anisotropy
未掺杂的LaCoOPDMATHABMM、电子掺杂的$_{0.7}$和空穴掺杂的$_{0.7}$的外延薄膜表现出铁磁有序性，其转变温度分别为$T_{\rm{C}}$ $\approx$ 85 K、22 K和240 K。用软X射线磁圆二色性研究了这些化合物的自旋态结构，发现Co $L_{2,3}$和O $K$边缘的自旋态结构是由磁圆二色性引起的。结果表明，CoPDMATHABMT离子的高自旋态是LaCoOPDMATHABMM磁性的主要原因，而La $_{0.7}$ CePDMATHABMO CoOPDMATHABMM的CoPDMATHABMT离子处于低自旋态，铁磁性主要由CoPDMATHABMU决定.另一方面，对于La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ CoO $_{3}$，磁性起源于Co $^{3+}$和Co $^{4+}$的高自旋态.此外，一个强大的磁各向异性观察到的所有系统。
2009-08-27 cond-mat.str-el
Strain driven magnetism in thin films of LaCoO3
用第一性原理电子结构计算方法研究了LaCoO 3（LCO）上外延膜的电子结构。自旋态的转变被发现发生作为晶格应变的函数冻结在中间自旋状态的非零应变。与早期的推测相反，发现这是由衬底应变引起的，并且角度变化很小。中间自旋态也稳定了基态的铁磁性。本文还解释了LCO薄膜的X射线吸收谱与温度的反常关系以及LCO薄膜在（LaAlO_{3}）_{0.3}（SrAlTaO_{6}）_{0.7}$（LSAT）上的X射线吸收谱不存在这种反常关系。
2009-01-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferromagnetism in CaRuO3 thin films by efficient route of tensile epitaxial strain
我们表明，正交CaRuO3中的铁磁（FM）有序可以通过拉伸外延应变的方式建立和稳定，CaRuO3是FM系统SrRuO3的非磁性和同构类似物。在不同程度的应变CaRuO3薄膜的结构和磁性能的相关性的研究表明，FM力矩增加与拉伸应变。这是一个实验验证的理论预测的缩放的拉伸外延应变和磁序在该系统中。我们的研究进一步确立了拉伸应变比化学途径更有效地诱导FM秩序在CaRuO3的磁矩在这些应变膜是大于化学改性的CaRu 0.9Cr 0.1O3膜。
2013-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Near-Room Temperature Ferromagnetic Insulating State in Highly Distorted LaCoO2.5 with CoO5 Square Pyramids
氧空位的专门控制是复杂氧化物薄膜功能化的重要途径。众所周知，拉伸应变显著降低氧空位形成能，而压缩应变起次要作用。因此，通过从压缩应变膜提取氧来进行原子重构是具有挑战性的。在这里，我们报告了一个意想不到的LaCoO2.5相，通过在真空中退火的压缩应变LaCoO 3与一个类似于玻璃的氧空位有序。的协同倾斜和变形的CoO 5四方锥与大的La和Co的位移量化使用扫描透射电子显微镜。CoO 5方锥体的面内大膨胀削弱了晶场分裂，促进了Co2+的有序高自旋态，其产生居里温度为~284 K和饱和磁化强度为~0.25 μB/Co的绝缘铁磁态。这些结果表明，从压缩-应变氧化物提供了产生意想不到的晶体结构和新颖功能的机会。
2021-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical signatures of strain-induced ferromagnetism in LaCoO$_3$ thin film
本文通过光谱椭偏仪研究应变LaCoO$_3$薄膜，发现拉伸应变铁磁态在$T_c$以下引起显著光谱权重转移，并估算其对应每个Co离子13 meV的动能降低，表明动能节省可能是铁磁相形成的主导能量贡献。
2024-04-16 cond-mat.str-el
Strain-Induced Spin States in Atomically Ordered Cobaltites
通过异质外延在复合氧化物薄膜中施加外延应变被认为是识别新特性和探索材料性能的巨大潜力的有力工具。一个特别的例子是LaCoO 3，一种零自旋的块状材料，尽管经过十年的深入研究，其薄膜中的强铁磁性仍然是个谜。在这里，我们使用扫描透射电子显微镜辅以X射线和光学光谱研究LaCoO 3外延薄膜在不同的应变状态。我们观察到一种非常规的应变弛豫行为，导致条纹状，晶格调制图案，这并不涉及不受控制的失配位错或其他缺陷。调制需要形成的铁磁有序片，包括中间或高自旋Co 3+，从而提供了一个明确的描述中发现的外来磁性外延应变LaCoO 3薄膜。这一观察结果提供了一种新的途径来定制功能氧化物异质结构的电子和磁性。
2012-08-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain mediated suppression of the metal-insulator transition in EuNiO3 thin films
超薄外延薄膜EuNiO 3生长在一系列的衬底上穿越高度压缩（-2.4%），高度拉伸（2.5%）的晶格失配。X-射线衍射测量表明，预期的c-晶格参数位移的压缩应变，但没有检测到的位移拉伸应变基板，而倒易空间映射证实拉伸应变膜保持外延相干。运输测量表明，连续（从拉伸到压缩）较低的电阻和完全抑制的金属绝缘体过渡在高度压缩晶格失配。证实这些发现，X射线吸收光谱测量显示，在拉伸样品中有一个强的多重态分裂，随着压缩应变的增加而逐渐减弱，结合簇计算，显示Ni-d和O-p轨道之间的共价增强导致金属态。
2013-07-29 cond-mat.str-el
Extraordinary Hall resistance and unconventional magnetoresistance in Pt/LaCoO3 hybrids
研究了在LaCoO $_3$（LCO）铁磁绝缘膜上溅射Pt薄膜的横向霍尔电阻和纵向电阻。LaCoO $_3$薄膜沉积在几种具有（001）取向的单晶衬底[LaAlO $_3$（LAO），（La，Sr）（Al，Ta）O $_3$（LSAT），和SrTiO $_3$（STO）]上。LaCoO $_3$薄膜的物理性能通过磁性和输运性质的测量来表征。$_3$薄膜在40 K ~ 85 K的居里温度范围内发生顺磁到铁磁（FM）的转变，低于此温度时，Pt/LCO杂化材料表现出显著的异常霍尔电阻（EHR），最高可达50 m $Ω$，非常规磁电阻（UCMR）比$Δ$/ $ρ_0$约为$1.2 \times 10^{-4}$，并伴有常规磁电阻（CMR）.所观察到的自旋输运性质共享一些共同的特点，以及一些独特的特性相比，充分研究Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$为基础的Pt薄膜。我们的研究结果呼吁新的理论，因为非凡的霍尔电阻和磁阻不能一致地解释现有的理论。
2015-09-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxial strain modulated electronic properties of interface controlled nickelate superlattice
采用脉冲激光间隔淀积法在单晶衬底上生长了由EuNiO $_3$和LaNiO $_3$单晶胞组成的过氧化镍酸盐异质结构，研究了外延应变对极端界面极限下电学和磁学性质的影响。尽管衬底的面内晶格常数和晶格对称性的变化，异质结构的结构响应主要由EuNiO $_3$层的存在下控制。与块状LaNiO $_3$或EuNiO $_3$形成鲜明对比的是，在拉伸应变下生长的超晶格在低于室温下表现出金属到绝缘体的转变（MIT）。与MIT相关联的磁性和电子转变的开始可以通过施加大的拉伸应变来进一步分离。此外，这些转变可以被非常小的压缩应变完全抑制。X射线共振吸收光谱测量表明，这种应变控制的MIT直接与应变诱导的自掺杂效应有关，而不需要任何化学掺杂。
2018-07-02 cond-mat.str-el
Tuning Magnetic Coupling in Sr$_2$IrO$_4$ Thin Films with Epitaxial Strain
我们报告的X射线共振磁散射（XRMS）和共振非弹性X射线散射（RIXS）的研究外延应变$\mathrm{Sr_2IrO_4}$薄膜。薄膜生长在$\mathrm{SrTiO_3}$和$\mathrm{(LaAlO_3)_{0.3}(Sr_2AlTaO_6)_{0.7}}$衬底上，分别在轻微的拉伸和压缩应变下。虽然开发的薄膜的磁结构让人想起散装$\mathrm{Sr_2IrO_4}$，磁相关性是非常各向异性的，与平面内的相关长度显着长于平面外的相关长度。此外，压缩（拉伸）应变用于抑制（增强）磁有序温度$\mathrm{T_N}$，同时提高（降低）区界磁振子的能量。量子化学计算表明，调整的磁能标度可以理解的应变引起的键长的变化。
2014-04-18 cond-mat.str-el
Strong coupling of Jahn-Teller distortion to oxygen-octahedron rotation and functional properties in epitaxially-strained orthorhombic LaMnO$_3$
第一性原理计算揭示了在钙钛矿LaMnO $_3$中，Jahn-Teller（JT）畸变与氧八面体旋转的大的合作耦合。这两种畸变的组合负责使强正交$A$绝缘（$I$）$Pbnm$基态相对于金属铁磁（FM- $M$）相稳定.然而，由于与晶体衬底的相干匹配引起的外延应变可以改变两种状态的相对稳定性。特别地，与正方形晶格衬底的相干匹配有利于较少的正交$M$相，其中$A$ -AFM相由于其每分子式单位的较大体积而在较高的拉伸外延应变值下稳定，导致在接近1%的临界应变下耦合的磁性和金属-绝缘体转变。在相界处，预期会出现巨磁阻效应。拉伸外延应变增强了JT畸变并打开了$A$ -AFM- $I$-$c$ - $Pbnm$相中的带隙，为带隙工程提供了机会。压缩外延应变在$M$相内诱导从$c$ - $Pbnm$到$ab$ - $Pbnm$的取向转变，其中易磁化轴相对于衬底的方向发生变化，从而在相边界处产生应变控制的磁化。JT畸变、氧八面体旋转与磁性和电子性质之间的强耦合以及相关的功能行为激发了对具有大JT畸变的其他正交$Pbnm$钙钛矿的兴趣，其也应该表现出由外延应变驱动的多种耦合的磁性、结构和电子相变。
2013-07-12 cond-mat.str-el
Strain-mediated metal-insulator transition in epitaxial ultra-thin films of NdNiO3
我们分别在SrTiO $_3$（001）和$_{3}$（001）上，采用拉应变和压应变的逐层生长方式，制备了NdNiO $_{3}$超薄膜。结合X射线衍射，温度依赖的电阻率，和软X射线吸收光谱已被应用于阐明样品的电子和结构特性。在相反的散装NdNiO $_{3}$，金属-绝缘体的过渡下的压缩应变被发现是完全淬火，而过渡下的拉伸应变，虽然修改的散装行为。
2010-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Semimetallic transport properties of epitaxially stabilized perovskite CaIrO3 films
本文报道了钙钛矿型（Pv）CaIrO 3薄膜的合成及其输运性质。CaIrO3的Pv相通过在SrTiO3、（LaAlO3）0.3（Sr2AlTaO6）0.7和LaAlO3衬底上外延生长而稳定，所述衬底分别具有强拉伸、弱拉伸和压缩应变。这些薄膜的电阻率显示出较差的金属行为。的霍尔电阻率表现出作为温度的函数和非线性的磁场依赖性，这清楚地表明，电子和空穴的共存，因此支持Pv CaIrO3薄膜是半金属的符号变化。所观察到的半金属基态对拉伸和压缩应变的鲁棒性与费米能级周围的受保护的狄拉克点（节点）的存在是一致的，这阻止了系统成为带绝缘体。
2015-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Epitaxial strain induced magnetic transitions and phonon instabilities of the tetragonal SrRuO3
利用密度泛函理论计算了四元SrRuO 3（SRO）在外延应变影响下的磁性和动力学性质。研究发现，在xy平面上的拉伸和压缩应变都能引起Ru原子磁矩的突变。特别地，在面内约4%的压缩应变下，诱导铁磁到铁磁转变。当拉伸应变大于3%时，Ru的磁矩随应变的增加而逐渐下降，表现为弱铁磁状态。我们发现，这种磁转变可以定性地解释的Stoner模型。此外，在Γ点的冻结声子计算表明，结构不稳定性可以发生在压缩和拉伸应变。这种不稳定性是非常相似的铁电钙钛矿氧化物，即使SRO仍然是金属在我们研究的范围内。这可能对以SRO为组分的氧化物超电池的物理性质产生影响。
2012-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impact of epitaxial strain relaxation on ferromagnetism in a freestanding La2/3Sr1/3MnO3 membrane
本文利用外延剥离技术研究独立La2/3Sr1/3MnO3薄膜，发现拉伸应变弛豫导致晶胞体积收缩，进而增强了其饱和磁化强度与铁磁转变温度，展示了该材料在柔性电子学中的应用潜力。
2023-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain dependent transport properties of the quasi two-dimensional correlated metal, LaNiO$_{3}$
本文研究了LaNiO $_{3}$（LNO）准二维强关联薄膜的电输运和磁导特性，研究了异质外延应变对中低温（2 K $\sim$ ~ 170 K）电子-电子和电子-晶格相互作用的影响.的完全外延10个单位电池厚的膜跨越拉伸应变高达$\sim4%$被用来调查的影响，增强载流子本地化驱动的组合，在低温下的弱本地化和电子-电子相互作用。的磁导数据显示的重要性，增加贡献的弱本地化低温量子校正。结果表明，随着拉伸应变的增加和温度的降低，量子限制的LNO系统逐渐从Mott过渡到Mott-Anderson区域。
2011-05-27 cond-mat.str-el
Persistent semi-metal-like nature of epitaxial perovskite CaIrO3 thin films
强自旋-轨道耦合的5d过渡金属基ABO 3氧化物，特别是铱酸盐，允许调整相图中的参数，并且由于库仑相互作用和强自旋-轨道耦合之间的相互作用，可以例如通过应变效应和破磁来展示重要的功能。在这里，我们已经外延稳定的高品质的钙钛矿（Pv）CaIrO 3的薄膜。在晶格匹配最好的衬底上制备的薄膜具有半金属特性。有趣的是，通过改变下面的晶格失配衬底在膜上施加拉伸或压缩应变仍然保持半金属性，并对有效相关性进行微小修改，因为拉伸（压缩）应变导致电子带宽的微小增加（减少）。此外，磁阻仍然是积极的二次场依赖性。Pv-CaIrO 3薄膜的这种持久的半金属性质与应变的有效相关性的微小变化可能会为强自旋轨道耦合的5d氧化物物理提供新的智慧。
2015-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning electronic structures via epitaxial strain in Sr2IrO4 thin films
我们已经在各种衬底上合成了外延Sr2IrO4薄膜，并研究了它们的电子结构作为晶格应变的函数。在拉伸（压缩）应变，增加（减少）的Ir-O-Ir键角预计将导致增加（减少）的电子带宽。然而，我们已经观察到，两个光学吸收峰附近的0.5 eV和1.0 eV的拉伸（压缩）应变移动到更高（更低）的能量，表明电子相关能也受到影响的面内晶格应变。晶格修正下电子结构的有效调整为研究强自旋轨道耦合和电子关联共存的物理提供了重要的视角。
2013-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Misfit Strain Accommodation in Epitaxial ABO3 Perovskites: Lattice Rotations and Lattice Modulations
本文研究了生长在不同单晶衬底上的La0.67Sr0.33MnO3（LSMO）和SrRuO 3（SRO）薄膜：SrTiO 3，DyScO 3，NdGaO 3和（La，Sr）（Al，Ta）O 3的晶格对双轴压应力和拉伸应力的响应。结果表明，在失配应变下的薄膜中，SRO和LSMO晶格在压应力下呈现单斜晶系，在拉应力下呈现四方晶系，在体相状态下具有斜方晶系和菱方晶系结构。所施加的应力有效地修改了BO 6八面体旋转，其程度和方向可以通过失配应变的大小和符号来控制。这种晶格畸变改变了B-O-B键角，因此预计会影响ABO 3钙钛矿的磁性和电子性质。
2010-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic In-Plane Strain and Transport in Epitaxial Nd(0.2)Sr(0.8)MnO(3) Thin Films
报道了Nd（0.2）Sr（0.8）MnO（3）外延a轴取向薄膜的结构、形貌和电学性能，厚度为10 nm ≤ t ≤ 150 nm。薄膜生长与拉伸和压缩应变在各种基板上。据发现，在两种应变状态下的所有厚度的薄膜的拉长的晶体学的c轴保持充分应变的基板。由于高度各向异性的热膨胀，在拉伸应变下生长的膜在a和b轴上观察到松弛，从而形成单轴裂纹阵列（沿c轴）。对于后者的膜，室温面内电阻率各向异性，rho_b/rho_c，增加膜厚度的值~1000在最厚的膜研究，近似呈指数增加。张力下的膜的尼尔温度提高了约25 K的厚度无关，一致的铁磁交换沿其扩展的c轴的增强。
2009-10-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Tuning of Electronic and Thermoelectric Properties by Epitaxial Strain in p-Type Sr-Doped LaCrO3 Transparent Thin Films
研究了外延应变对p型透明掺锶LaCrO 3薄膜的结构、电学和热电性能的影响。为此，高品质的全应变La 0.75 Sr 0.25 CrO 3（LSCO）外延薄膜生长在三个不同的（伪）立方（001）取向的钙钛矿氧化物衬底：LaAlO 3，（LaAlO 3）0.3（Sr 2AlTaO 6）0.7，和DyScO 3的分子束外延。LSCO薄膜和衬底之间的晶格失配引起了范围从-2.06%（压缩）到+1.75%（拉伸）的面内应变。电导率可以控制在2个数量级以上，范围从0.5 S/cm（拉伸应变）到35 S/cm（压缩应变）。因此，塞贝克系数S可以从127微V/K（压缩应变）到208微V/K（拉伸应变）以几乎2的因子精细地调节。有趣的是，我们表明，热电功率因数可以因此调整了近2个数量级。的压缩应变产生了显着的增强的3倍，2%的压缩应变相对于几乎放松的膜。这些结果表明，外延应变是一个强大的杠杆，以控制LSCO的电性能，并提高其热电性能，这是非常感兴趣的各种设备和关键应用，如热能采集器，冷却器，透明导体，光催化剂，和自旋电子存储器。
2021-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.app-ph
Tuning the electronic properties of J_eff=1/2 correlated semimetal in epitaxial perovskite SrIrO3
我们研究了外延稳定的钙钛矿SrIrO 3的电子性质，并证明了其电子结构的有效应变控制。综合的输运测量表明，强自旋轨道耦合使J_eff=1/2电子形成了一种新的半金属相，而不是普通的关联金属，阐明了铱酸盐中尺寸控制的金属-绝缘体相变的非平凡机制。这种相关的半金属的电子空穴对称性被发现表现出剧烈的变化时，受到双轴应变。在压缩应变下，观察到大量的电子-空穴不对称性，而在拉伸侧，电子和空穴的有效质量是相当的，说明了J_eff=1/2的结构畸变的不对称性。拉伸应变也收缩费米面，这表明与光学测量一致的相关程度增加。这些结果为研究和操纵自旋轨道耦合相关氧化物中的电子态提供了一条途径，并为构建5d过渡金属异质结奠定了基础。
2013-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in CaVO$_3$ thin films: interplay between epitaxial strain, dimensional confinement, and surface effects
本文利用密度泛函理论和动态平均场论（DFT+DMFT）研究了$_3$薄膜金属-绝缘体相变（MIT）的多个调控参数。我们专注于分离基板引起的外延应变从那些相关的薄膜厚度减少的影响。我们表明，约3-4%的拉伸外延应变是足够的诱导过渡到一个顺磁莫特绝缘相。这对应于可以在SrTiO $_3$衬底上实现的应变水平。使用独立的平板模型，我们然后证明，减少膜厚度也可以导致MIT在CaVO $_3$，然而，只有厚度小于4钙钛矿单位。我们的计算表明，MIT在这样的超薄膜的结果主要来自表面诱导的晶体场分裂之间的$t_{2g}$ -轨道，有利于形成轨道极化的莫特绝缘体。这种表面诱导的晶场分裂与拉伸外延应变引起的晶场分裂是同一类型的，因此这两种效应也可以合作。此外，我们的计算证实了在膜表面的相关效应的增强，导致在最外层的准粒子的光谱重量减少，而批量样的性能恢复在只有几层远离表面。
2018-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxially strained ultrathin LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ and LaNiO$_3$/SrTiO$_3$ superlattices: a density functional theory + $U$ study
本文利用第一性原理计算研究了外延应变下镍酸盐超晶格的电子结构，发现基态性质显著依赖于关联强度和应变，揭示了从反铁磁绝缘态到铁磁轨道有序态的转变。
2023-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-induced tuning of the electronic Coulomb interaction in 3d transition metal oxide perovskites
外延应变为调节过渡金属氧化物的物理参数提供了一条有效的途径。到目前为止，大多数研究都集中在带宽和晶体场分裂的应变的影响，但最近的实验和理论工作表明，也有效的库仑相互作用的结构修改后的变化。这种效应预计将是最重要的，在当前的材料工程研究的基础上，基于外延材料合成。在这里，我们进行约束随机相近似计算的原型氧化物具有不同的占领d壳，LaTiO 3（d1），LaVO 3（d2），和LaCrO 3（d3），并系统地研究了有效的库仑相互作用（哈伯德U和Hund的J）的演变时，施加外延应变。令人惊讶的是，我们发现应变响应强烈依赖于材料。对于LaTiO 3，相互作用参数由轨道的局部化程度决定，并且随着拉伸应变的增加而增长。相反，LaCrO3显示出相反的趋势：拉伸应变时的相互作用参数收缩。这是由于更大的电子填充而引起的增强的屏蔽。LaVO3表现出中间行为。
2018-06-14 cond-mat.str-el
Epitaxial-strain-induced multiferroicity in SrMnO$_{3}$ from first principles
第一性原理密度泛函计算揭示了立方SrMnO $_{3}$中大的自旋-声子耦合，铁磁有序产生极性不稳定性。通过这种耦合与钙钛矿的应变-极化耦合特性的组合，体反铁磁顺电基态SrMnO $_3$示出被驱动到以前未报道的多铁性铁电-铁磁状态，通过增加外延应变，拉伸和压缩。这种状态具有计算的极化和估计的居里温度高于54 $μ$ C/cm $^2$和92 K。预测在相界附近的大的混合的磁-电-弹性响应。
2009-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interrelation of epitaxial strain and oxygen deficiency in La0.7Ca0.3MnO3-δ thin films
从结构和功能特性两方面研究了La_（0.7）Ca_（0.3）MnO_（3-δ）薄膜的外延应变与氧缺陷的关系。使用配备RHEED设备和高温膜温度控制的PLD系统制备厚度为1000 μ m的膜。采用SrTiO_3、（LaAlO_3）_（0.3）-（Sr_2AlTaO_6）_（0.7）和LaSrAlO_4三种不同的衬底，在0.27 ~ 0.1mbar的氧压范围内，对薄膜的外延应变和氧缺陷进行了系统的调节。可以证明，氧掺入依赖于外延应变：氧空位诱导，以适应拉伸应变，而压缩应变抑制氧空位的产生。
2014-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-Driven Disproportionation at a Correlated Oxide Metal-Insulator Transition
复合氧化物薄膜中的金属-绝缘体相变是一种令人兴奋的现象，它可能对器件应用有用，但在许多情况下，导致这种相变的物理机制还没有完全理解。在这里，我们表明，外延应变产生的NiO 6八面体，通过在氧化学计量的变化驱动的局部pactionation，这直接修改的金属到绝缘体的相变在外延（001）NdNiO 3薄膜。理论上，我们预测Ni-O-Ni键角减小，而八面体倾斜和NiO_6八面体的局部偏折增加，导致在其他金属系统中的小的带隙。这是由在稀土镍酸盐中的氧空位浓度随着面内双轴拉伸应变的增加而增加驱动的。实验上，我们发现随着双轴拉伸应变的增加，赝立方晶胞体积和电阻率增加，证实了我们的理论预测。用电子能量损失谱和X射线吸收，我们发现随着拉伸应变的增加，Ni价态减少。这些结果表明，外延应变修改稀土钙钛矿薄膜的氧化学计量比，并通过这种机制影响这些化合物中的金属-绝缘体相变。
2019-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tuning the metal-insulator transition in d^1 and d^2 perovskites by epitaxial strain: a first principles-based study
我们研究了外延应变对过渡金属（TM）阳离子具有d^1和d^2电子构型的钙钛矿体系中Mott金属-绝缘体转变（MIT）的影响。我们首先讨论由外延应变引起的晶场分裂和跳跃参数变化所预期的总体趋势。我们认为，应变引起的晶体场分裂一般有利于莫特绝缘状态，而应变引起的跳跃参数的变化有利于金属状态下的压缩应变和拉伸应变下的绝缘状态。因此，这两种效应在压缩应变下可以有效地相互抵消，而它们通常在拉伸应变下合作，在这种情况下有利于绝缘状态。然后，我们通过使用密度泛函理论（DFT）和动力学平均场论（DMFT）的组合对几种d^1和d^2钙钛矿进行电子结构计算来验证这些一般考虑。我们隔离的应变引起的变化，无论是跳频或晶体场的个别影响进行DMFT计算，我们固定一种类型的参数，相应的无应变DFT值。这些计算证实了我们对SrVO_3（d^1）和LaVO_3（d^2）的一般考虑，而LaTiO_3（d^1）的情况明显不同，这是由于下面的钙钛矿晶体结构中八面体倾斜畸变的强烈影响。我们的研究结果表明，通过使用外延应变，这使得可以控制的电子相关性的强度和附近的莫特MIT的相关TM氧化物的电子性质的调整的可能性。
2016-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxially Strained BiMnO3 Films: High-Temperature Robust Multiferroic Materials with Novel Magnetoelectric Coupling
铁电和铁磁有序共存的多铁性材料是磁电应用的理想材料。不幸的是，只有很少的铁电-铁磁多铁性（具有低磁临界温度）被发现。在这里，我们进行第一性原理计算的外延应变沿赝立方[001]方向生长的BiMnO 3薄膜的性能的影响进行调查。与具有中心对称C2/c空间群的体相基态不同，拉伸外延应变稳定了具有大极化（P > 80 μC/cm 2）和高居里温度（Tc预计在169 K和395 K之间）的铁磁和铁电Cc态。更重要的是，在多铁性Cc态中存在一种新颖的本征磁电耦合，易磁化轴可由外部电场控制。
2013-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic conditions during growth determine the magnetic anisotropy in epitaxial thin-films of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_{3}$
用于磁性器件的特定材料的适用性由磁化反转/弛豫过程确定，这又取决于磁各向异性。因此，设计新的方法来控制技术上重要的材料中的磁各向异性是非常期望的。在这里，我们表明，半金属铁磁体La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_{3}$（LSMO）的外延薄膜的磁各向异性是由在生长过程中的热力学平衡条件的接近。我们进行了一系列的X射线衍射和铁磁共振（FMR）实验中的两组不同的样品：第一个对应于LSMO薄膜（001）SrTiO $_{3}$通过脉冲激光沉积（PLD;远离热力学平衡）的拉伸应变下沉积;第二个沉积通过缓慢的化学溶液沉积（CSD）方法，在准平衡条件下。PLD制备的薄膜表现出面内立方各向异性，并叠加了单轴项。在这些薄膜中还观察到垂直于薄膜平面的大的各向异性常数。然而，在CSD膜中，单轴各向异性被完全抑制。面外各向异性也被降低，导致化学合成膜中的面内立方各向异性强得多。这种变化是由于MnO $_{6}$八面体的不同旋转模式以适应外延应变，这不仅取决于由STO衬底施加的张应力的量，而且取决于生长条件。我们的研究结果表明，在LSMO的磁各向异性的性质和幅度可以调谐的薄膜沉积过程中的热力学参数。
2016-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic orders of LaTiO$_3$ under epitaxial strain: a first-principles study
超导LaTiO $_3$块材是一种典型的Mott绝缘体，具有G型反铁磁序。本文研究了双轴应变对不同衬底上生长的LaTiO $_3$薄膜的基态磁序的影响。在压应变作用下，生长在LaAlO $_3$、LaGaO $_3$和SrTiO $_3$衬底上的LaTiO $_3$薄膜发生了从G型反铁磁到A型反铁磁的相变.其基本的物理机制是应变引起的晶格畸变。而对于拉伸应变，BaTiO $_3$和LaScO $_3$衬底表现出LaTiO $_3$向C型反铁磁体转变的趋势。此外，我们的计算发现，在外延应变下的磁性转变不改变的绝缘事实的LaTiO $_3$。
2013-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-ordered ferromagnetic insulating state in tensile-strained SrCoO$_{3}$ thin films
在环境压力下，体SrCoO $_{3}$是立方钙钛矿结构的铁磁（FM）金属。相比之下，磁性能的外延SrCoO $_{3}$薄膜，特别是在高拉伸应变（$\varepsilon \gtrsim 3$ \%），仍然不清楚：以前的计算预测反铁磁（AFM）状态更积极有利，在这个制度，但最近的实验表明FM绝缘状态。在这项工作中，使用第一性原理计算，我们进行了广泛的搜索SrCoO $_{3}$薄膜的结构，自旋，磁性和轨道状态。计算结果表明，在$0 < \varepsilon \lesssim 2.5$ \%时，SrCoO $_{3}$倾向于FM半金属态，中间自旋（类$t_{2g}^{5}e_{g}^{1}$）Co表现出$d^{6}\underline L$特征.在$\varepsilon \gtrsim 2.5$ \%处，具有高自旋（类$t_{2g}^{4}e_{g}^{2}$）Co的FM绝缘状态占主导地位。这种FM绝缘状态是通过复杂的轨道排序，合作Jahn-Teller扭曲，和八面体倾斜所有三个晶体轴。
2022-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strain-dependent Insulating State and Kondo Effect in Epitaxial SrIrO$_{3}$ Films
该研究通过外延应变调控 SrIrO$_3$ 薄膜电子行为，发现压缩应变呈金属性、轻微拉伸应变呈绝缘性，并观察到近藤效应在更薄且压缩应变较小的薄膜中更强，揭示了应变调控近藤绝缘态和量子临界点的潜力。
2024-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Hall conductivity control in Mn$_3$NiN antiperovskite by epitaxial strain along the kagome plane
反铁磁锰基氮化物反钙钛矿，例如Mn $_3$ NiN，在其由Mn原子沿（111）面形成的kagome晶格上保持三角形受抑磁有序。因此，阻挫在对称和非对称磁相互作用之间施加了非平凡的相互作用，其只能在非共线磁配置中达到平衡。因此，相关的电子相互作用及其可能的外部约束，如施加的外延应变的调整，在定义这种拓扑凝聚态系统的微观和宏观性质发挥了至关重要的作用。因此，在目前的工作中，我们探索和解释的（111）平面内施加的外延应变的效果，其中磁和晶体对称操作保持固定，只有离子和电子相互作用的大小进行调整。我们发现，在能带结构的能量的线性移动和线性增加/减少的费米能级附近的应用程序的应变。具体而言，压缩应变减小了（111）kagome平面中的Mn-Mn距离，但线性增加了堆叠kagome晶格与费米能级附近的可用态之间的间隔。尽管在费米能量上的可用状态的线性控制，异常霍尔电导率显示出非线性行为，其中$σ_{111}$电导率几乎为零的拉伸应变。另一方面，当压缩量接近于$-$ 1.5时，$σ_{111}$使无应变状态下的结构最大增加了26%.这一现象可以用可果梅平面内的非发散Berry曲率来解释，即当压缩量接近于1.5时，可果梅平面内的Berry曲率随压缩量的增加而增加，而当压缩量接近于1.5时，可果梅平面内的Berry曲率随膨胀量的增加而显著减小.
2022-04-15 cond-mat.str-el
Orbital Occupancy and Hybridization in Strained SrVO$_3$ Epitaxial Films
氧在过渡金属氧化物中的包裹决定了金属-氧杂化和金属轨道上的电子占据。钒酸锶（SrVO $_3$）在$3d$轨道中具有单个电子，被认为是强关联金属氧化物的最简单的例子。在这里，我们确定的SrVO $_3$薄膜的电子性质的外延应变的影响，其中的金属氧化物亚晶格是角连接。使用X射线吸收和X射线线性二色性在V $L_{2,3}$和O $K$ -边缘，它被观察到，拉伸或压缩外延应变改变层次的轨道内的$t_{2g}$和$e_g$流形。数据显示了显著的$2p-3d$杂交，以及应变诱导的V $3d$（$t_{2g}$，$e_g$）轨道重排。后者本身伴随着随后的杂交变化，其调节混合$π^*$和$σ^*$轨道以及金属离子处的载流子群，挑战刚性带图片。
2021-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxial strain effects on magnetic ordering and spin-phonon couplings in the (SrMnO$_3$)$_1$/(LaMnO$_3$)$_1$ superlattice from first principles
本文从第一性原理出发，研究了外延应变对1：1 SrMnO $_3$ /LaMnO $_3$超晶格中磁有序以及自旋与极性声子耦合的影响。观察到由外延应变引起的超晶格的磁相变，与以前的报道一致。我们发现，氧八面体旋转降低基态能量，但不破坏由应变引起的磁相变。我们计算区中心的声子频率和本征矢量作为外延应变和磁有序的函数。拉伸应变的自旋和最低频率的极性模式之间的耦合强度的大幅增加。这种增加可以归因于不同的相对耦合的各种极性模式的外延应变导致的最低模式的字符的变化。最后，自旋-声子耦合强度计算在海森堡形式主义。这种分析直接揭示了交换耦合的变化，由于特定的原子位移或声子模式，以及在整个氧化镧层和SrO层的面外交换耦合的不等价性，后者是在超晶格中的人工结构的结果。
2013-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic and optical properties of La-doped Sr$_3$Ir$_2$O$_7$ epitaxial thin-films
研究了拉伸应变（Sr $_{1-x}$ La $_x$）$_3$ Ir $_2$ O $_7$（x = 0，0.025，0.05）外延薄膜的结构、输运和光学性质。虽然高T $_c$超导理论预测的系统中，我们已经观察到，所有的样品保持绝缘与有限的光学能隙和莫特可变范围跳跃特性的运输。横截面扫描透射电子显微镜表明，结构缺陷，如堆垛层错出现在这个系统。La掺杂Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$薄膜的绝缘行为可能是由于La的无序诱导局域化和无效电子掺杂引起的，这揭示了铱酸盐外延薄膜与体单晶之间的有趣差异。
2018-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strain induced changes of electronic properties of B-site ordered double perovskite Sr$_2$CoIrO$_6$ thin films
采用金属有机气溶胶沉积技术在不同的衬底上外延生长了双钙钛矿结构Sr $_2$ CoIrO $_6$的B位有序薄膜。X射线衍射，透射电子显微镜和偏振远场拉曼光谱确认应变外延生长在所有使用的衬底上。极化相关的Co $L_{2,3}$ X射线吸收光谱揭示了反铁磁有序（高自旋）Co $^{3+}$亚晶格的磁易轴的应变系列内的变化。通过将施加的应变方向从拉伸方向反转为压缩方向，易磁化轴从面内方向突然改变为面外方向。低温磁电阻分别改变其符号，并由弱反局域化和各向异性磁电阻效应的组合来描述。
2018-04-16 cond-mat.str-el
Magnetic properties of bilayer Sr$_3$Ir$_2$O$_7$: role of epitaxial strain and oxygen vacancies
用{ \it ab initio}方法研究了SrIridates Ruddlesden-Popper系列SrPDMATHABMO Ir $_{m}$ O $_{3m+1}$，双层结构SrPDMATHABMR Ir $_2$ O $_7$的磁性随外延应变和氧空位的变化.与单层化合物Sr $_2$ IrO $_4$不同，其表现出稳健的面内磁序，Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$中的面内和面外磁序之间的能量差小得多，并且预计小的外部扰动可以诱导磁跃迁。我们的研究结果表明，外延应变产生的自旋翻转转变，这是由之间的交叉层$J_1$和层间$J_2$磁交换相互作用压缩应变。$J_1$对应变效应基本上不敏感，而$J_2$的强度在拉伸应变$\geq$ 3~ 1%时变化一个数量级。此外，我们的研究澄清了不寻常的平面内观察到的磁响应在Sr $_3$ Ir $_2$ O $_7$的应用程序时的外部磁场源于由于氧空位，倾斜的八面体网络的局部磁矩的倾斜-从而允许非共线的自旋配置。
2016-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural and electronic properties of epitaxially-strained LaVO_3 from density functional theory and dynamical mean-field theory
采用密度泛函理论和动力学平均场论研究了外延应变对LaVO 3晶体结构和电子性质的影响。两种不同的生长取向的晶体被认为是，一个保持体Pbnm空间群对称性和另一个引起的对称性降低到P2_1/m。在CFDFT结构中，对于这里考虑的所有拉伸应变，以及对于小于-3%的压缩应变，两种生长取向同样有利。对于较强的压缩应变，P2_1/m取向是有利的，并显示出完全抑制八面体倾斜沿面外方向。磁有序结构没有显示出完全的倾斜抑制，但趋势表明在压缩应变下平面外V-O-V键角类似地减小。我们的DMFT计算表明，在符合室温实验，体顺磁性莫特绝缘状态的LaVO_3是强大的对外延应变可达到的薄膜，因为轨道波动的抑制抵消了带宽增加的效果与压缩应变。在较强的压缩应变下，P2_1/m几何构型中的V-O-V键的拉直干扰了轨道波动的抑制，因此更强烈地扰动Mott相，尽管不足以实现金属相。
2015-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust ferromagnetism in highly strained SrCoO3 thin films
外延应变是控制过渡金属氧化物磁性和电子态的重要途径。然而，大的应变通常伴随着氧空位形成能的强烈降低，这阻碍了对其本征性质的直接操纵。在这里，使用后沉积臭氧退火方法，我们得到了一系列的氧化学计量比的SrCoO 3薄膜的拉伸应变高达3.0%。我们观察到一个强大的铁磁基态在所有应变薄膜，而有趣的是，随着拉伸应变的增加，拉伸应变触发了一个明显的金属到绝缘体的转变。因此，持续的铁磁态跨越电过渡表明，磁性状态是直接相关的本地化的电子，而不是巡回的，然后要求进一步调查的内在机制，这种磁性化合物超越双交换机制。
2020-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Raman spectra in epitaxial thin films $La_{1-x}Ca_xMnO_3$ (x = 0.33, 0.5) grown on different substrates
研究了在LAO（001）、STO（001）和MgO（001）衬底上生长的LCMO薄膜在不同温度下的拉曼光谱。详细讨论了温度、掺杂浓度和应变对拉曼光谱的影响。随着温度的降低，拉曼光谱的变化与无序有序转变有关，如顺磁性到铁磁性，以及电荷有序化。晶格-衬底失配引起的应变对拉曼光谱有很大的影响。在STO上的$La_{0.67}Ca_{0.33}MnO_3$薄膜中，由于较大的拉伸应变，观察到明显的氧缺陷无序诱导的模式。而在LAO和MgO上的薄膜的拉曼光谱中看不到这种模式。除了LAO上的$La_{0.67}Ca_{0.33}MnO_3$膜外，在所有膜中都观察到约690 $cm^{-1}$处的强无符号模，这在体样品中不易观察到。这表明，模式是密切相关的应变。
2004-08-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced superconductivity and evidence for novel pairing in single-layer FeSe on SrTiO3 thin film under large tensile strain
采用外延生长方法制备了面内晶格常数为3.99的FeSe/Nb：SrTiO 3/KTaO 3异质结单层薄膜，并对其进行了原位角分辨光电子能谱研究。两个椭圆形的电子袋在Brilliant区角落解决与它们之间的杂交可以忽略不计，这表明低能量的电子结构的对称性保持完整的独立的单层FeSe，虽然它是在基板上。对于铁基超导体，超导能隙在70 K的创纪录高温下闭合。有趣的是，超导能隙分布是各向异性的，但在电子袋周围是无节点的，在两个电子袋的交叉处具有最小值。我们的结果对现有的理论提出了强有力的约束，并支持根据晶格对称性分类的奇偶校验自旋单重态配对通道的共存。
2013-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Biaxial Strain Control of Helimagnetism via Chemical Expansion in Thin Film SrFeO3
Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福材料能源科学研究所，SLAC国家加速器实验室）；Department of Applied Physics, Stanford University（斯坦福大学应用物理系）；Department of Materials Science and Engineering, Northwestern University（西北大学材料科学与工程系）；Singh Center for Nanotechnology, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学辛格纳米技术中心）；Center for Natural Sciences and Humanities, Federal University of ABC - UFABC（联邦ABC大学自然科学与人文中心）；Department of Physics, University of Johannesburg（约翰内斯堡大学物理系）；Canadian Light Source（加拿大光源）；ISIS Neutron and Muon Source, STFC Rutherford Appleton Laboratory（STFC拉瑟福德阿普尔顿实验室ISIS中子与μ子源）
通过化学膨胀调控 SrFeO3 薄膜中螺旋磁性的双轴应变，揭示了晶格、化学和磁序间的强耦合关系。
2026-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical properties of LaNiO3 films tuned from compressive to tensile strain
具有强电子相关性的材料具有显著的-与技术相关的-现象，如磁性，超导性和金属-绝缘体转变。利用和控制这些效应是一个重大挑战，通过薄膜和异质结构中的晶格和应变工程，利用电子和结构自由度之间的复杂相互作用，正在取得关键进展。在这里，我们表明，LaNiO 3的电子结构可以通过晶格工程调谐。我们使用不同的衬底在LaNiO_3薄膜中诱导压应变和拉应变。我们的测量揭示了系统的变化的光谱作为应变的函数，值得注意的是，作为拉伸应变的低频自由载流子的重量的增加。利用密度泛函理论计算表明，这种明显的反直觉效应是由于氧八面体取向的改变，计算还揭示了应变下电子结构的剧烈变化，与费米面Lifshitz跃迁有关.我们提供了一个在线applet来探索这些效果。低于2 eV的积分光谱权重的实验值明显小于DFT结果（高达3倍），表明光谱权重从红外转移到2 eV以上的能量。自由载流子重量的抑制和光谱重量转移到高能量一起表示由于电子相关性引起的相关性引起的能带变窄和自由载流子质量增强。我们的研究结果提供了一个很有前途的途径，采用晶格工程的量子材料的调谐和控制。
2020-09-30 cond-mat.other cond-mat.str-el
Anisotropic spin-density distribution and magnetic anisotropy of strained La$_{1-x}$Sr$_x$MnO$_3$ thin films: Angle-dependent x-ray magnetic circular dichroism
铁磁薄膜的磁各向异性是由衬底的外延应变通过应变诱导的轨道磁矩和自旋极化电子空间分布的各向异性引起的。然而，在铁磁金属La $_{1-x}$ Sr $_x$ MnO $_3$（LSMO）薄膜研究的X射线线性二色性（XLD）的优先轨道占领一直被发现的平面外的拉伸和压缩外延应变，因此无关的磁各向异性。为了解开这个谜团，我们直接探测自旋极化电子在LSMO薄膜中的优先轨道占领的角度相关的X射线磁性圆二色性（XMCD）的应变。自旋密度分布的各向异性被认为是在平面内的拉伸应变和平面外的压缩应变，与所观察到的磁各向异性。XLD观察到的普遍存在的面外优先轨道占据归因于表面磁死层中自旋向上和自旋向下的面外轨道的占据。
2018-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Structure of Epitaxial Films of the Bilayer Strontium Ruthenate: Sr$_{3}$Ru$_2$O$_{7}$
Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；Cornell University（康奈尔大学）；Duke University（杜克大学）
通过ARPES和DFT研究外延Sr3Ru2O7薄膜的电子结构，发现应变状态显著改变费米面拓扑，压缩应变导致正交对称性，拉伸应变导致四方对称性，并观察到费米能级附近弱色散特征。
2026-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Crystallization of heavy fermions via epitaxial strain in spinel LiV$_{2}$O$_{4}$ thin film
混合价尖晶石LiV $_{2}$ O $_{4}$被认为是第一个氧化物重费米子体系。人们普遍认为，电荷、自旋和相关电子的轨道自由度之间的微妙相互作用在准粒子质量的增强中起着至关重要的作用，但具体的机制仍然难以捉摸。一个电荷有序（CO）的不稳定性V $^{3+}$和V $^{4+}$离子，是几何挫折的V烧绿石亚晶格形成一个远程CO下降到$T$ = 0 K已被提出作为一个主要的候选人的机制。为了揭示隐藏的CO不稳定性，我们施加外延应变从衬底上的单晶薄膜的LiV $_{2}$ O $_{4}$。在这里，我们显示了应变诱导结晶的重费米子在MgO上的LiV $_{2}$ O $_{4}$膜，其中电荷有序的绝缘体包括沿[001]的V $^{3+}$和V $^{4+}$层的堆叠，历史上的Verwey型排序，是稳定的面内拉伸和面外压缩应变从衬底。我们对[001] Verwey型CO的发现，以及以前对[111] CO的认识，证明了重费米子态与简并CO态的紧密接近，反映了烧绿石晶格的几何挫折，这支持了重费米子形成背后机制的CO不稳定性场景。
2022-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Clamping effect on temperature-induced valence transition in epitaxial EuPd$_2$Si$_2$ thin films grown on MgO(001)
研究MgO(001)上外延EuPd$_2$Si$_2$薄膜中基底钳制效应抑制温度诱导价态转变，并通过输运测量揭示16-20 K的磁有序相变。
2022-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Novel electronic behavior driving NdNiO3 metal-insulator transition
我们提出的证据表明，在拉伸应变NdNiO 3（NNO）薄膜中的金属-绝缘体转变（MIT）是由电子密度的重新分布促进的，既不需要Ni电荷的分离，也不需要对称性的改变[1，2]。由于在薄NNO膜的外延拉伸应变诱导的$e_g$ $d_{x^2-y^2}$轨道（$s_{3z^2-r^2}$）的优先占用，我们建议较大的转移积分的轨道状态与O 2 p介导的电子密度从Ni原子的重新分配。通过低于MIT温度的共振非弹性X射线散射直接观察到Ni $d_{x^2-y^2}$轨道占据的减少。此外，在Nd的L3边缘的X-射线吸收测量的Nd电荷占有率的增加。自旋-轨道耦合和晶体场效应结合起来，打破了Nd 5d态的简并性，使Nd $e_g$ $d_{x^2-y^2}$轨道的能量向费米能级移动，使A位点在MI跃迁期间成为活性受体。这项工作确定了迁移的电子从Ni 3d的Nd 5d轨道通过MIT。我们提出的绝缘间隙打开之间的Ni 3d和O 2 p导致Ni 3d电子本地化介导的电荷损失。这种转变似乎既不是纯粹的Mott-Hubbard，也不是简单的电荷转移。
2015-07-16 cond-mat.str-el
