Eine neue Strategie zur Schaffung einer magnetischen 2D-Ordnung

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Korngrenzen, die aus einer periodischen Anordnung von Struktureinheiten bestehen und allgemein als zweidimensionale “Phase” anerkannt sind, können neuartige Eigenschaften aufweisen, die im intrinsischen Volumenkristall nicht vorhanden sind.

Die veränderte Kontinuität der atomaren Bindung an Korngrenzen führt dazu, dass sich die lokale chemische Umgebung bei einigen wenigen Einheitszellen dramatisch verändert und sich anschließend die lokale elektrische Aktivität, die magnetische Ordnung oder andere physikalische Eigenschaften ändern.

Der Einfluss der Korngrenze auf die Eigenschaften ist bei komplexen Oxiden aufgrund der erheblichen Wechselwirkungen zwischen Gittern und anderen Ordnungsparametern noch signifikanter.

Daher kann eine solche Inhomogenität von Materialien mit Korngrenzen die gesamte Reaktion in nanoskaligen Bauelementen dominieren und hat besonderes Interesse an der Entwicklung neuartiger funktionaler Bauelemente geweckt.Die Art der Strukturdefekte wird durch atomare Anordnungen bestimmt.

Die Korrelation der Eigenschaften eines einzelnen defektbasierten Bauteils mit seiner spezifischen atomaren Struktur ist entscheidend und eine Voraussetzung für die Anwendung des Bauteils.

Die experimentelle Aufdeckung einer solchen Struktur-Eigenschafts-Beziehung ist jedoch aufgrund der atomaren Größe und der chemischen und strukturellen Komplexität der Defekte sehr schwierig, insbesondere bei den Perowskit-Oxiden, die mehrere Elemente enthalten.In einem neuen Forschungsartikel, der in der in Peking erscheinenden National Science Review veröffentlicht wurde, stellen Wissenschaftler der Universität Peking, des Instituts für Physik, der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Tianjin-Universität einen atomaren Mechanismus des Spin-Ventil-Magnetowiderstands an der asymmetrischen SrRuO3-Korngrenze vor.

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Die asymmetrische Atomstruktur unterscheidet sich stark von der üblichen Annahme, die auf dem Prototyp des Perowskiten SrTiO3 basiert.

Die Transportmessungen zeigen den Spin-Ventil-Magnetowiderstand für die zentimetergroße und sub-nm-Breite Σ5(310) SrRuO3-Korngrenze.

Fortschrittliche Rastertransmissionselektronenmikroskopie und -spektroskopie enthüllen ihre atomaren Anordnungen, auf deren Grundlage die ersten prinzipiellen Berechnungen ihre….

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