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attoMFM应用案例5-元素掺杂对氧化物影响

attoMFM应用案例5-元素有序(无序)掺杂对氧化物电子相分离影响 

在大部分的强关联体系中,例如庞磁电阻材料与高温超导材料中,化学掺杂对于其优异物理性能有巨大的影响。而掺杂元素的有序无序对于物理性质的影响是一个由来已久的问题。

Y. Zhu等人利用attoMFM研究了有序掺杂Pr元素(MBE生长制备)的LPCMO膜与普通无序掺杂Pr元素LPCMO样品的磁学成像性质(图1)。其中,正相位信号代表铁电相而负相位信号代表反铁磁有序电荷相。从磁学成像的结果可以直观清晰的看到,铁磁相在有序掺杂样品中的区域尺寸(domain size)明显小于无序掺杂样品。该实验结果表明有序掺杂Pr元素使得电子相分离尺寸明显减小。通过分析电学输运测量数据与理论模拟计算分析,由于金属铁磁相更具有主导地位,该有序掺杂的LPCMO材料比无序掺杂的材料的金属绝缘体转变问题高100度。

作者指出,由于Ca元素掺杂在该LPCMO超晶格材料中依然是无序的,化学掺杂是否完全抑制LPCMO体系中金属电子相是一个值得继续研究的课题。

参考文献:

Chemical ordering suppresses large-scale electronic phase separation in doped manganitesY. Zhu et al, Nature Communications 2016, 7:11260

 
 
 
     
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