記者4月10日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心曾長淦課題組與美國石溪大學(xué)劉夢昆課題組等合作，近日首次在鈣鈦礦錳氧化物這一關(guān)聯(lián)電子體系中實現(xiàn)了電子相的摩爾調(diào)控。該研究成果近日在線發(fā)表在《自然物理》上。
由于石墨烯等二維范德瓦爾斯材料層間相互作用非常弱，容易解理并堆垛形成各種人工異質(zhì)或同質(zhì)結(jié)構(gòu)。當(dāng)堆垛的兩層之間有微弱的晶格差異或微小的轉(zhuǎn)角時，就會形成摩爾圖案。近期研究發(fā)現(xiàn)這些二維異質(zhì)結(jié)或同質(zhì)結(jié)體系在摩爾周期勢場作用下，展現(xiàn)出了許多新奇的物理現(xiàn)象。然而到目前為止，摩爾圖案的構(gòu)造還局限于二維范德瓦爾斯體系。如果這種摩爾調(diào)控能夠拓展到其它體系，將有可能發(fā)現(xiàn)更多新穎物性，有望應(yīng)用于高溫超導(dǎo)調(diào)控等多個領(lǐng)域。
該研究團隊在有周期性臺階的鋁酸鑭襯底上生長了強關(guān)聯(lián)錳氧化物(鑭鍶錳氧)薄膜，發(fā)現(xiàn)由于界面耦合效應(yīng)，該薄膜中存在兩種來源不同但周期相近的應(yīng)力周期勢場。當(dāng)兩種周期勢場以較小的角度交疊在一起時，其共同作用會產(chǎn)生微米尺度的局域?qū)щ娦阅枅D案調(diào)制。在這種薄膜體系中，導(dǎo)電性與應(yīng)力之間有著非線性的依賴關(guān)系，所以調(diào)控效果非常顯著。在關(guān)聯(lián)錳氧化物中，導(dǎo)電性和磁性直接相關(guān)。進一步的研究還發(fā)現(xiàn)了與導(dǎo)電性摩爾條紋相對應(yīng)的鐵磁性摩爾條紋。這種薄膜的順磁-鐵磁轉(zhuǎn)變進一步調(diào)控了其電子摩爾條紋。這一發(fā)現(xiàn)首次將摩爾調(diào)控的概念拓展到了非范德瓦爾斯二維體系，也為在外延薄膜中實現(xiàn)可控的電子條紋以及相應(yīng)的新奇物性探索提供了一種全新的手段。
