La2CuO4体系多层薄膜原子尺度界面工程及界面超导电性研究

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基本信息

  • 批准号：
    10974229
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    42.0万
  • 负责人：
    李洁
  • 依托单位：
    中国科学院物理研究所
  • 学科分类：
    A2011.表面界面与低维物理
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

本项目拟利用脉冲激光沉积（PLD）的方法结合高气压反射式高能电子衍射仪（RHEED）研究La2CuO4+?薄膜和其他相关的多层膜的制备。探索薄膜生长过程中RHEED强度振荡的周期、幅值、相位等等随激光脉冲频率、衬底温度、氧压、入射电子能量、入射角、方位角等诸多参数的变化，明确layer-by-layer和step-flow两种二维生长模式各自对应的热力学和动力学条件，获得比较明显的与薄膜台阶密度及表面覆盖度直接对应的多周期衍射强度振荡曲线，从而实现严格控制下的单胞层生长，制备出界面原子级光滑、成份陡峭的异质外延结构，和层厚为一两个单胞层的多层膜结构。长期目标是研究氧化物异质外延薄膜表面和界面的新奇物理特性，特别是界面超导电性，尝试通过改变各种外部参数，如磁场、电场、应力等，来调制输运和超导性质，为高温超导的机理提供有意义的信息

结项摘要

关联氧化物原子级别的界面工程是当今国内外凝聚态物理学界广泛关注的问题，是未来氧化物电子学的基础。应用反射式高能电子衍射仪（RHEED）辅助的薄膜生长技术能够制备界面原子级光滑、成份陡峭的氧化物异质外延结构，和层厚为一两个单胞层的数字多层膜结构，而配备了High pressure-RHEED的脉冲激光沉积（PLD）系统在这方面有自己的优势。在本项目研究中我们发挥自己的经验和设备特长，研究氧化物薄膜表面和界面的生长模式和动力学过程，探索薄膜生长模式随激光脉冲频率、衬底温度、氧压等诸多参数的变化规律，明确了layer-by-layer和step-flow两种二维生长模式各自对应的热力学和动力学条件，获得了比较明确的多周期衍射强度振荡曲线，从而能够实现严格控制下的单胞层生长。期间我们升级了图像采集系统，选用数字摄像头和采集卡，灰度等级达到10级，提高了数据精度。定制了新的符合实验要求的电子枪高压电源，减小了入射电子束自身的噪声水平。并且开始搭建基于进口部件的新一代PLD-RHEED系统。在此基础上我们研究了YBa2Cu3O7- 薄膜在SrTiO3（001）基片上最初几个单胞的外延情况，探明生长伊始由于材料供给不足薄膜以较大晶胞参数的赝立方晶格生长，造成其上继续生长的123相失配应力加剧，二维生长模式失败；研究了（110）取向的SrTiO3和LaAlO3基片上20 纳米厚La2/3Ca1/3MnO3薄膜面内的磁电各向异性，探明LCMO/STO无论是磁性质还是电性质都比较简单，容易解析，因此STO（110）基片更适合做多层膜的基底材料去研究其界面性质；研究了SrTiO3（110）基片上La2/3Ca1/3MnO3/ YBa2Cu3O7-双层薄膜的超导电性，以及不同粗糙程度的界面对于双层膜性质的影响，和界面呈现自旋三态超导的可能性；比较了用不同生长方法生长了不同缓冲层的Ni-5 atm%W柔性基带上Y-Ba-Cu-O薄膜的结构及其相应的临界电流密度。项目进行期间累积发表论文14篇，其中SCI索引的12篇，申请发明专利两项，参加国际会议5次国内会议2次并做分组报告或张贴报告。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（7）
专利数量（0）
Controllable formation of resistive switching filaments by low-energy H+ irradiation in transition-metal oxides
通过过渡金属氧化物中的低能 H 辐照可控形成电阻开关丝
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Jie Li;Hui Deng;Li-Min Cui;Dong-Ning Zheng
  • 通讯作者：
    Dong-Ning Zheng
High pressure RHEED study on the initial structure and growth dynamics of YBa2Cu3O7-delta thin films on SrTiO3 (001)
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Solid State Communications
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Li, J.;Peng, W.;Chen, Ke;Zhang, Y.;Cui, L. M.;Chen, Y. F.;Jin, Y. R.;Zhang, Y. Z.;Zheng, D. N.
  • 通讯作者：
    Zheng, D. N.
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高电阻率 Pr0.7Ca0.3MnO3 结中的单极电阻开关
  • DOI：
    10.1007/s00339-011-6313-4
  • 发表时间：
    2011-02
  • 期刊：
    Applied Physics A-Materials Science & Processing
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li, Song-Lin;Li, Jie;Zhang, Yu;Zheng, Dong-Ning;Tsukagoshi, Kazuhito
  • 通讯作者：
    Tsukagoshi, Kazuhito
The Effect of Low Frequency External Field Disturbance on the SQUID Based Ultra-Low Field NMR Measurements
低频外场干扰对基于 SQUID 的超低场核磁共振测量的影响
  • DOI：
    10.1109/tasc.2010.2096551
  • 发表时间：
    2011-01
  • 期刊：
    IEEE Transactions on Applied Superconductivity
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Tian, Y.;Ren, Y. F.;Wu, Y. L.;Deng, H.;Chen, Y. F.;Li, J.;Tian, H. Y.;Chen, G. H.;Zheng, D. N.
  • 通讯作者：
    Zheng, D. N.
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超导 FeSe:Sb 中的超导性和常态磁阻
  • DOI：
    10.1007/s11433-010-4049-3
  • 发表时间：
    2010-06
  • 期刊：
    Science China: Physics, Mechanics and Astronomy
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Chu HaiFeng;Chu HaiFeng;Zheng DongNing;Zheng DongNing;Li Jie;Li Jie;Li Shao;Li Shao;Zhang Yu;Zhang Yu;Wang Ning;Wang Ning;Wang Jia;Wang Jia;Gao YanLi;Gao YanLi;Deng Hui;Deng Hui;Sun XiaoSong;Sun XiaoSong
  • 通讯作者：
    Sun XiaoSong

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AI项目解读示例

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

        graph TD
          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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