钙钛矿氧化物的氧八面体旋转与物性关系的原位应变调控研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11374010
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    76.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2001.凝聚态物质结构、相变和晶格动力学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The strongly coupling of multi-freedoms in perovskite oxide introduces numerous novel physical phenomena. Strain engineering on the fine structure and properties of epitaxial perovskite films is of great significance for better understanding the structure-property relationship and exploiting new film devices. In the last round of NSF, we have investigated quantitatively the coupling between lattice constants and properties using synchrotron radiation in situ charactering techniques for the heterojunctions consist of epitaxial films and piezoelectric substrates. Meanwhile, we note that a technical breakthrough for quantitatively measuring the octahedra rotation in perovskite oxide were reported recently, from which people were granted the ability to reveal the important role of bond angle in such materials. Based on above progresses, we intend to do two things for further research: One, studying the oxygen octahedra rotations evolved with external electric field and temperature in typical perovskite manganites and nickelates, thus to disclose the correlation between bond angle, length and transition in electric and magnetic properties at atomic scale. Two, quantitatively analyzing the dependences of in-plane lattice constants of PMNPT substrate on external electric field and orientations, thus to build the microscopic picture of in situ dynamic strain engineering. Our studies will benefit for further understanding of the couplings of intrinsic freedoms in the strongly correlated electron systems as well as the strain engineering technique.
钙钛矿氧化物薄膜中各自由度间的强关联耦合产生了诸多奇异物理效应,研究外延应变对薄膜原子级微观结构及物性的调控,对于深入理解这类材料的结构-物性关系和开发薄膜器件而言非常重要。前期,青年基金项目采用薄膜/压电异质结、同步辐射原位表征等手段系统可靠定量地研究了晶格参数与电磁性质间的关联,取得重要进展;同期,国际上氧八面体旋转角定量测量技术取得突破,人们有能力研究键角等微观结构在物性中扮演的重要角色。基于此,本项目拟在青年基金基础上深入开展两方面工作:以典型钙钛矿锰氧化物和镍氧化物为范例,定量表征异质结中薄膜氧八面体旋转随外电场、温度的变化,探讨键长键角等原子级微观结构与物性上的金属-绝缘体、磁性转变间的关联;定量分析PMNPT衬底面内晶格随外电场的变化及其取向依赖性,构建薄膜/PMNPT异质结原位动态应变调控的微观图像。该研究将加深对强关联电子材料各内禀属性间耦合作用及原位应变调控技术的理解。

结项摘要

钙钛矿氧化物薄膜中各自由度间的强关联耦合产生了诸多奇异物理效应,研究外延应变对薄膜原子级微观结构及物性的调控,对于深入理解这类材料的结构-物性关系和开发薄膜器件而言非常重要。在原青年基金项目(“NSFC11004178:外延(110)钙钛矿锰氧化物膜应变的原位调控及结构-物性关系研究”)的工作基础上,本项目继续开展与原位动态应变调控有关的两方面工作:“PMN-PT原位应变调控的微观机制”、“典型过渡金属氧化物的金属绝缘体转变等宏观性质与微观结构的关联”。. 主要研究内容和重要结果如下:. 发展了同步辐射衍射倒易空间扫描成像技术;运用该技术,定量研究了不同组分、不同取向的PMN-PT单晶在变温和电场作用下的铁弹畴演化,包括极化翻转路径等等,给出PMN-PT原位动态调控异质结中薄膜应变的微观机制;进而设计出更优的原位应变调控路径;证实原位应变调控氧八面体旋转的可行性低。 . 选择含有金属绝缘体转变的典型过渡金属氧化物,包括锰酸盐LaPrCaMnO3,镍酸盐NdNiO3,钒酸盐VO2等,定量研究其晶格应变、氧八面体旋转等微观结构与其宏观电学转变间的关联;研究了SrRuO3氧八面体旋转与其磁易化轴取向的关联。. 这些工作取得了一批学术成果,发表SCI/EI研究论文26篇,培养硕士2名,海内外合作交流20余次,申请国家发明专利1项。

项目成果

期刊论文数量(26)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Ferroelastic switching in a layered-perovskite thin film.
层状钙钛矿薄膜中的铁弹性开关
  • DOI:
    10.1038/ncomms10636
  • 发表时间:
    2016-02-03
  • 期刊:
    Nature communications
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Wang C;Ke X;Wang J;Liang R;Luo Z;Tian Y;Yi D;Zhang Q;Wang J;Han XF;Van Tendeloo G;Chen LQ;Nan CW;Ramesh R;Zhang J
  • 通讯作者:
    Zhang J
The Electric-Field Controllable Non-Volatile 35 degrees Rotation of Magnetic Easy Axis in Magnetoelectric CoFeB/(001)-Cut Pb(Mg1/3Nb2/3)O-3-25%PbTiO3 Heterostructure
%20电场%20可控%20非挥发%2035%20度%20旋转%20of%20磁性%20Easy%20轴%20in%20磁电%20CoFeB/(001)-切割%20Pb(Mg1/3Nb2/3)O-3-
  • DOI:
    10.1088/0256-307x/33/6/067502
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Chinese Physics Letters
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    He Hao;Zhao Jiang-Tao;Luo Zhen-Lin;Yang Yuan-Jun;Xu Han;Hong Bin;Wang Liang-Xin;Wang Rui-Xue;Gao Chen
  • 通讯作者:
    Gao Chen
DC current induced metal-insulator transition in epitaxial Sm0.6Nd0.4NiO3/LaAlO3 thin film
外延 Sm0.6Nd0.4NiO3/LaAlO3 薄膜中直流电流引起的金属-绝缘体转变
  • DOI:
    10.1063/1.4874642
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    AIP Advances
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Huang Haoliang;Luo Zhenlin;Yang Yuanjun;Yun Yu;Yang Mengmeng;Meng Dechao;Wang Haibo;Hu Sixia;Bao Jun;Lu Yalin;Gao Chen
  • 通讯作者:
    Gao Chen
Local twin domains and tip-voltage-induced domain switching of monoclinic M-C phase in Pb(Mg1/3Nb2/3)O-3-0.34PbTiO(3) single crystal revealed by piezoresponse force microscopy
压电响应力显微镜揭示 Pb(Mg1/3Nb2/3)O-3-0.34PbTiO(3) 单晶中单斜晶系 M-C 相的局部孪晶畴和尖端电压诱导的畴转换
  • DOI:
    10.1103/physrevb.94.054115
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Physical Review B
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Wang Ruixue;Yang Bin;Luo Zhenlin;Sun Enwei;Sun Yuan;Xu Han;Zhao Jiangtao;Zheng Limei;Zhou Hua;Gao Chen;Cao Wenwu
  • 通讯作者:
    Cao Wenwu
Atomically thin cesium lead bromide perovskite quantum wires with high luminescence
原子薄的高发光溴化铯铅钙钛矿量子线
  • DOI:
    10.1039/c6nr08250e
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    NANOSCALE
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Huang Hongwen;Liu Mei;Li Jing;Luo Laihao;Zhao Jiangtao;Luo Zhenlin;Wang Xiaoping;Ye Zhizhen;He Haiping;Zeng Jie
  • 通讯作者:
    Zeng Jie

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    张其锦

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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