庞磁电阻钙钛矿氧化物人工微结构中的自旋调控、外延应变及磁性研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11704288
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2007.磁学及自旋电子学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Perovskite oxide superlattice films have been widely used as the candidate material for many novel spintronic materials and devices due to their multi-functionality and mutual control of various functions. This project is based on the Magnetic Hamiltonian theory of Metallic oxide. We regard the design and growth of artificial microstructure of perovskite oxides as the starting point of our research. The interface electron spin and the epitaxial strain in our superlattice will be modulated by altering the superlattice period, the thickness of each component, the total thickness as well as the type and orientation of the substrate. The study will elaborate the regular patterns and physical mechanism that the interface electrons spin displays in controlling the material’s magnetic structure and magnetic effect. We will do research on the effective way that the interface spin frustration controls the magnetic properties and the colossal magnetoresistance effect and on their associated nature. The physical model through which spin frustration enhances the magnetoresistance effect will be set up so as to improve the colossal magnetoresistance effect. Our research will master the rules about how the epitaxial strain influences the magnetic structure, the magnetic effect and the interface spin order. The project aims to deepen our understanding of the physical nature of the relationship between structure and property in perovskite artificial microstructure, enrich and develop basic theories about correlated electron system’s spin modulation and the epitaxial strain effect in order to provide theoretical and experimental guidance for the design of the newly-typed multifunctional magnetic materials and devices.
钙钛矿氧化物超晶格薄膜因具有多功能性而且可实现多种功能间的相互调控而成为多种新型自旋电子学材料及器件的候选材料。本项目以金属氧化物磁性哈密顿理论为理论依据,以钙钛矿氧化物人工微结构的理论设计和探索合成为起点,通过改变超晶格周期、各组分的厚度、总厚度、衬底类型和取向实现对超晶格界面电子自旋和外延应变的调制,精确的控制薄膜的取向和应变可以有效控制薄膜的微观结构、磁结构和磁性能,阐明界面电子自旋相对取向在调控材料磁结构和磁效应中的作用规律及物理机制。重点关注分析界面电子自旋取向、自旋失措和取向相关的外延应变对体系磁结构、磁效应和磁电阻效应的影响规律,阐明内在的物理机制和关联本质,提高体系的磁电阻效应,丰富和发展关联电子体系自旋调控和外延应变方面的基础理论,从而为多功能新型磁电子学材料及器件的设计提供理论和实验指导。

结项摘要

作为新型自旋电子学材料及器件的候选材料,本项目以LaMnO3、SrMnO3、La0.67Sr0.33MnO3、LaFeO3等几种钙钛矿氧化物薄膜及其异质结构为研究对象,围绕薄膜异质结构的理论设计和探索合成、人工微结构优化调控材料微结构和磁、电功能特性的有效途径和物理机制等方面开展研究工作。本项目利用脉冲激光沉积技术和射频磁控溅射技术,探索了氧分压、O2/Ar流量比、衬底温度、靶材-衬底距离、激光能量密度、激光频率、溅射时间等工艺参数对LaMnO3、SrMnO3、La0.67Sr0.33MnO3等薄膜生长模式和成膜质量的影响,获得了RHEED振荡曲线清晰可见、在原子尺度上可精确控制的单层及多层薄膜,阐明了镀膜过程中O2/Ar流量比与薄膜中铁磁/反铁磁共存和竞争和宏观磁性特征演变之间的物理机制,揭示了外延应变对La0.67Sr0.33MnO3外延薄膜磁性和输运性质的调控机制,探讨了LaMnO3/SrMnO3超晶格、La0.67Sr0.33MnO3/LaFeO3双层膜、SrMnO3/LaFeO3超晶格等人工微结构的周期、各组分相对厚度、总厚度和应变状态等对薄膜磁结构、磁效应、输运性质和磁电阻效应的作用机理,初步实现了人工微结构设计对薄膜磁电功能特性的有效调控。此外,还研究了不同类型氧化物半导体异质结构界面的光生载流子迁移行为及其对材料光电化学性质影响的物理机制。本项目研究为探索多功能新型磁电子学材料及器件的应用提供了理论和实验支持。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
In-situ construction of high-effciency phase-transition induced m-Bi2O4/ Bi4O7 surface heterojunction photocatalysts and mechanism investigation
高效相变诱导m-Bi2O4/Bi4O7表面异质结光催化剂的原位构建及机理研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of Physics and Chemistry of Solids
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    程达;滕孟奇;陈玉峰;王戈明;王升高;杨静静
  • 通讯作者:
    杨静静
Structure and Electrochemical Properties of Si-Mn/C Core–Shell Composites for Lithium-Ion Batteries
锂离子电池Si-Mn/C核壳复合材料的结构与电化学性能
  • DOI:
    10.1007/s11837-020-04214-4
  • 发表时间:
    2020-05
  • 期刊:
    JOM
  • 影响因子:
    2.6
  • 作者:
    王升高;王涛;钟艳;邓泉荣;毛样武;王戈明
  • 通讯作者:
    王戈明
Enhanced visible-light-driven photocatalytic activities of Bi2Fe4O9/g-C3N4 composite photocatalysts
Bi2Fe4O9/g-C3N4复合光催化剂增强可见光驱动光催化活性
  • DOI:
    10.1016/j.materresbull.2018.04.013
  • 发表时间:
    2018-08
  • 期刊:
    Materials Research Bulletin
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    王戈明;刘书铜;何天成;刘轩;邓泉荣;毛样武;王升高
  • 通讯作者:
    王升高
Intercalation and elimination of carbonate ions of NiCo layered double hydroxide for enhanced oxygen evolution catalysis
NiCo层状双氢氧化物碳酸根离子的嵌入和消除以增强析氧催化
  • DOI:
    10.1016/j.ijhydene.2020.02.212
  • 发表时间:
    2020-04
  • 期刊:
    International Journal of Hydrogen Energy
  • 影响因子:
    7.2
  • 作者:
    王升高;王涛;王旭杰;邓泉荣;杨静静;毛样武;王戈明
  • 通讯作者:
    王戈明
Enhanced oxygen reduction reaction performance of nitrogen-doped carbon nanocages
氮掺杂碳纳米笼增强氧还原反应性能
  • DOI:
    10.1007/s10854-019-00968-z
  • 发表时间:
    2019-02
  • 期刊:
    Journal of Materials Science: Materials in Electronics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王升高;王旭杰;邓泉荣;毛样武;王戈明
  • 通讯作者:
    王戈明

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其他文献

掺氮石墨烯的制备及其ORR催化性能的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    真空与低温
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孔垂雄;杜祖荣;邓泉荣;王戈明
  • 通讯作者:
    王戈明
镓掺杂对二氧化钛薄膜光吸收性能的影响
  • DOI:
    10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2016.08.030
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    人工晶体学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邓泉荣;李义奇;陈恋;王升高;王戈明
  • 通讯作者:
    王戈明
MPCVD法在碳纤维上制备碳纳米管
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    真空与低温
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜祖荣;李鹏飞;邓泉荣;王戈明
  • 通讯作者:
    王戈明

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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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