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新材料開啟強關聯二維量子現象之門

時間:2019-06-10 09:11:48 來源:中國科學報

  南京大學教授聶越峰課題組采用分子束外延技術,對非層狀結構的氧化物鈣鈦礦材料進行單原子層精度的生長與轉移,結合該校教授王鵬課題組的透射電子顯微鏡的結構分析,成功制備出基于氧化物鈣鈦礦體系的新穎二維材料。這項研究成果由南京大學、美國加州大學爾灣分校和美國內布拉斯加—林肯大學的研究人員合作完成,6月6日發表于《自然》。


  據研究團隊帶頭人潘曉晴解釋,課題組采用了一種叫分子束外延的薄膜生長技術來制備氧化物鈣鈦礦二維材料。通過改進原位監控技術與采用高精度的逐層生長方法,實現了超薄氧化物鈣鈦礦薄膜的制備與轉移的突破,獲得原子層厚度的高質量氧化物鈣鈦礦二維材料。王鵬課題組利用多種先進球差校正透射電子顯微鏡結構分析技術,實現了二維極限下電鏡樣品制備、層數標定和精細晶體結構表征,直接觀測到鈣鈦礦BiFeO3薄膜在二維極限下出現若干新穎現象。


  聶越峰介紹,電子間的強關聯作用促成了包括高溫超導在內的各種新奇的量子態。實現鈣鈦礦二維材料,在二維體系中加入這種強關聯作用,有望獲得更豐富而有趣的強關聯二維量子現象及應用。


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