)因其二维氧配位和激烈的面内轨迹杂化展现出有目共睹的电子和磁性特性。这种结构的组成首要依赖于动力学操控的氧富集前体相复原。但是,这种组成办法存在一些应战,包含或许引进氢杂质影响物理性质,以及高温条件下捕捉快速相变的困难。为处理这样一些问题,韩国成均馆大学Woo Seok Choi, Jaekwang Lee以及韩国动力技能研讨院动力工程系 Sang Ho Oh教授协作在“Nature Chemistry”期刊上宣布了题为“Monitoring the formation of infinite-layer transition metal oxides through in situ atomic-resolution electron microscopy”的最新论文。研讨人员使用原位原子分辩电子显微镜技能,实时追寻了氧导电性导致的SrFeO
.5到SrFeO2的相变进程。研讨之后发现,氧的开释具有高度各向异性,而且由晶格从头定向主导,这种从头定向经过铁和氧离子的协同混排位移完结。此外,三维到二维的氧从头装备得益于FeOx多面体层的晶格柔性,经过多种瞬态状况的选用完结氧导电。这一发现不只提醒了SrFeO2的改变机制,还为了解相似铜酸盐和镍酸盐超导体中的相似进程奠定了根底,推动了无限层过渡金属氧化物范畴的进一步研讨。
【表征亮点】(1)试验初次经过原位高分辩透射电子显微镜(HRTEM)在负球差(Cs)成像条件下观察到SrFeO
.5改变为无限层SrFeO2进程中的原子标准动态。这一试验提醒了从三维多面体到二维平面方形氧配位的相变进程。
.5样品在氢气-free真空环境中加热退火,获得了关于氧导电机制的要害成果。首要,氧的开释进程表现出显着的各向异性,首要由晶格从头定向操控,使快速分散通道对齐到样品的最短维度。这一进程由铁和氧离子的协同但混排位移促进。
(3)氧的三维到二维从头装备是经过FeOx多面体层的晶格柔性完结的,这些层经过选用多种离散的瞬态状况来习惯氧的导电。最终,研讨标明,这种改变机制或许在具有相似结构特征的铜酸盐和镍酸盐超导体中也会产生,为了解无限层过渡金属氧化物的原子标准动态供给了新的视角。
科学启迪】本文提醒了无限层过渡金属氧化物中从三维多面体到二维平面方形氧配位的相变机制,经过实时原子分辩电子显微镜技能对SrFeO
.5改变为SrFeO2的进程进行了详细剖析。研讨之后发现,氧的开释具有十分显着的各向异性,由晶格从头定向和铁、氧离子的协同混排位移操控。这一进程的完结依赖于FeOx多面体层的晶格柔性,能够经过选用多种多面体装备来习惯氧的去除或增加。相变进程中的三维到二维从头装备经过多个离散的瞬态状况完结,遵从最小能量消耗的途径。这些发现不只为了解SrFeO
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