应力下SmNiO3钙钛矿氧化物薄膜材料的电导与红外光电导

• 作者: 吴勇 姜勇 孟康康 徐晓光 李志鹏 王嘉鸥 胡海洋 苗君 邵飞 陈吉堃
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: SmNiO3 薄膜 金属绝缘体相转变 界面应力 红外光电导
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 192-201
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20181513

摘要

稀土镍基钙钛矿氧化物RNiO3(R为稀土元素)可以在温度触发下发生从电子游离态到局域态的金属绝缘体转变,这一特性在传感器,数据存储,调制开关等方面具有可观的应用价值.本文通过脉冲激光沉积法,在钛酸锶(SrTiO3)、铝酸镧(LaAlO3)单晶衬底上准外延生长热力学亚稳态镍酸钐(SmNiO3)薄膜材料,利用薄膜与衬底间晶格失配引入界面应力,实现对SmNiO3电子轨道结构与金属绝缘体相变温度的调节.结合电输运性质与红外透射实验的综合表征研究,论证了双向拉伸应变引起的晶格双向拉伸畸变,可以引起SmNiO3的禁带宽度的展宽,从而稳定绝缘体相并提高金属-绝缘相转变温度.进一步结合近边吸收同步辐射实验表征,揭示了拉伸应变稳定SmNiO3绝缘体相的本质在于Ni—O成键轨道在双向拉伸形变作用下的弱化,使得镍氧八面体中的价电子偏离镍原子从而稳定SmNiO3的低镍价态绝缘体相.