由于自旋-轨道耦合和电子相关能的相互作用,铂族金属氧化物在未来的电子学和自旋电子学中极具潜力。然而,由于它们的低蒸气压和低氧化电位,使它们作为薄膜的合成仍然极具挑战性。在这里,明尼苏达大学Bharat Jalan、Sreejith Nair利用外延应变进行工程金属氧化。
本文要点:
1) 以Ir为例,作者报道了外延应变在工程氧化化学中的应用,即使使用相同的生长条件,也能形成纯Ir或IrO2膜。此外,作者使用基于密度泛函理论的修正生成焓框架解释了该观察结果,该框架强调了金属衬底外延应变在控制氧化物生成焓方面的重要作用。
2) 作者还通过证明外延应变对Ru氧化的影响来验证这一原理的普遍性。该工作中研究的IrO2薄膜进一步揭示了量子振荡,并证明了其优异的薄膜质量。作者提出的外延应变方法可以使用应变工程生长难氧化元素的氧化膜。
Sreejith Nair et.al Engineering metal oxidation using epitaxial strain Nature Nanotechnology 2023
DOI: 10.1038/s41565-023-01397-0
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01397-0