氧化物Sr4Ru3O10中单层铁磁性的探索

基本信息
批准号:11804297
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:30.00
负责人:刘艳
学科分类:
依托单位:四川师范大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陶前,杨小慧,王萌萌,乔磊
关键词:
二维材料Sr4Ru3O10铁磁磁各向异性过渡金属氧化物
结项摘要

Recently, two-dimensional materials have received much attention due to their potential applications in fabrication of the next generation nano-electronic devices. However, in practical application, there are still many key issues to be solved urgently in order to realize the synergistic operation of various functional devices in a two-dimensional level, and to process and store information efficiently by utilizing both the charge and spin degrees of freedom at the same time, one of them is to look for two-dimensional ferromagnetic materials.. The metallic layered perovskite oxide Sr4Ru3O10 has the characteristics of high chemical stability, strong magnetic anisotropy, and its Curie temperature Tc is not affected by the thickness of at least six unit cells, which is considered as one of the most likely monolayer ferromagnetic materials.. In this proposal, we will further investigate the magnetic properties of Sr4Ru3O10 under the thickness of six unit cells, especially one unit cell, and find out whether there is monolayer ferromagnetism in this material. Meanwhile, we also hope to systematically explore and understand the physical properties of this material when its thickness below few unit cells through the study of this project, so that we can get a better understanding of the multi-interaction about the charge, spin, orbital and lattice degrees of freedom in this material, and to provide a reference for the study of unique behaviors of the (Sr, Ca)n+1RunO3n+1 system.

近年来,二维材料的迅猛发展使人们看到了步入二维电子器件时代的曙光。但在实际应用中,要真正在二维层面上实现各种功能器件的协同运作,以及同时利用电荷与自旋自由度来高效处理、存储信息,仍有许多关键问题亟待解决,其中之一就是寻找铁磁性的二维材料。Sr4Ru3O10具有金属性、高化学稳定性、强磁各向异性以及其居里温度在至少6个原胞厚度下仍不受厚度影响等特性,是当前认为最有可能存在单层铁磁性的材料之一。本课题中,我们将深入开展6个原胞以下尤其是单原胞厚度Sr4Ru3O10的磁性研究,探明Sr4Ru3O10在单原胞时是否仍存在铁磁性的问题,以期从实验的角度推进对二维铁磁性的探索。同时,我们也希望通过本项目的研究,系统的探索并理解该材料在几个原胞尺度下的物性,以期对该材料中的多自由度相互作用有更深入的认识,并为整个(Sr,Ca)n+1RunO3n+1体系的奇异物性研究提供参考。

项目摘要

二维材料的迅猛发展使人们看到了步入“二维电子器件”时代的曙光,但在实际应用中,要实现二维层面上各种功能器件的协同运作,探寻高化学稳定性、高居里温度的单层铁磁材料至关重要。项目以层状钙钛矿氧化物Sr4Ru3O10单晶为研究对象,以探明Sr4Ru3O10材料在超薄尺度甚至单原胞厚度时是否存在铁磁性为核心,通过电、磁输运测量,系统的建立起Sr4Ru3O10的物性,包括电、磁特性随原胞厚度变化的依赖关系。项目实施基本按原计划进行,在研究内容上有适当调整,获得的主要研究成果如下: .1)优化改进并发展了针对4d钌基钙钛矿氧化物的机械解理制备方法,获得了直至2个原胞厚度的超薄样品,并研究了超薄Sr4Ru3O10样品的输运特性。实验发现,在超薄尺度下,Sr4Ru3O10的第二个磁转变被完全抑制,但铁磁转变温度TC却极其稳定,这为找寻新型的TC稳定的超薄铁磁材料提供了新的思路; .2)成功合成了Ru位掺杂Fe原子的Sr4Ru3O10单晶,并研究了其磁行为,实验发现仅仅1%的Fe掺杂,就会使其磁特性发生完全反转,进而解释了元素掺杂引起磁特性反转的物理机制;.3)研究了纳米尺度Fe掺杂Sr4Ru3O10单晶薄片在不同温度和外加磁场下的电输运特性,提出Fe掺杂Sr4Ru3O10可以作为制备自旋电子学功能器件的候选材料。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
2

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

基于二维材料的自旋-轨道矩研究进展

DOI:10.7498/aps.70.20210004
发表时间:2021
3

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0450
发表时间:2021
4

上转换纳米材料在光动力疗法中的研究进展

上转换纳米材料在光动力疗法中的研究进展

DOI:
发表时间:2017
5

2A66铝锂合金板材各向异性研究

2A66铝锂合金板材各向异性研究

DOI:
发表时间:2017

刘艳的其他基金

批准号:20805037
批准年份:2008
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11702284
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51505393
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401277
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81172741
批准年份:2011
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:81703948
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61202106
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51077052
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81202598
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11001209
批准年份:2010
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31871938
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31501465
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51108022
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31560123
批准年份:2015
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21203120
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41901367
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21502023
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11802239
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51876021
批准年份:2018
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:71872135
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81172990
批准年份:2011
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:11704296
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31260403
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:41202093
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30972537
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:21503150
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51276027
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51206168
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30971219
批准年份:2009
资助金额:31.00
项目类别:面上项目
批准号:81903781
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61604112
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60707007
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21708038
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41402003
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81302939
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41876072
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81301884
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30800991
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31171820
批准年份:2011
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:31300173
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41907004
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31871781
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51708422
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30860180
批准年份:2008
资助金额:26.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31200743
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41101345
批准年份:2011
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81601339
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10726047
批准年份:2007
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:51677071
批准年份:2016
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:41075081
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:11704388
批准年份:2017
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81702012
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41872146
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:30973531
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81673366
批准年份:2016
资助金额:54.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

有机铁磁性物质的探索

批准号:28780012
批准年份:1987
负责人:曹镛
学科分类:B05
资助金额:4.00
项目类别:专项基金项目
2

纯缺陷诱导型磁性氧化物半导体的制备及铁磁性机理探索

批准号:51102213
批准年份:2011
负责人:姜银珠
学科分类:E0209
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

在尺寸受限下4d氧化物Sr4Ru3O10的新颖磁行为研究

批准号:11674323
批准年份:2016
负责人:杨继勇
学科分类:A2009
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
4

氧化物稀磁半导体铁磁性的缺陷调节机制研究

批准号:11247248
批准年份:2012
负责人:张开成
学科分类:A2007
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目