同步辐射x射线线二色研究氧化物界面轨道重构和电子重构特性

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    10975140
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    42.0万
  • 负责人：
    闫文盛
  • 依托单位：
    中国科学技术大学
  • 学科分类：
    A3009.光束线技术与实验方法
  • 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

过渡金属氧化物界面的新现象是物理、信息和材料等领域的研究热点，而实现其界面的轨道重构和电子重构特征的探测也成为理解这些新现象的内在起因和设计、制备氧化物功能器件的关键。本项目根据出射电子逃逸深度和同步辐射X射线线二色 (XLD)能够给出特定元素3d轨道特征之特点，建立部分电子产额的XLD技术（PEY-XLD），解决探测和分离出界面信号以及研究体系具有多元素的困难，实现界面特定元素的轨道重构和电子重构特征的直接探测，为我国科学工作者提供一种新的界面表征手段。利用PEY-XLD研究具有铁磁-铁电双层结构的Fe3O4-BaTiO3薄膜的界面Ti和Fe原子的3d轨道重构和电子重构特征，结合掠入射荧光XAFS和部分电子产额的XMCD技术获得的界面Ti原子几何结构和Fe原子的轨道磁矩、自旋磁矩，了解它们之间的关系，为明确这种铁电-铁磁双层结构的磁电材料中产生界面电耦合效应的微观机理提供理论依据。

结项摘要

综合利用XL、XANES、HRTEM和SQUID 等技术研究了Co:ZnO(铁磁)/ BaTiO3(铁电材料)、Co:ZnO(铁磁)/ Si衬底和TiO2/Co界面的电子结构特征以及过渡金属掺杂的BaTiO3(多铁材料)、ZnO和NiO基稀磁半导体的结构和磁学性质。在MBE制备出的TiO2/Co界面中，发现经过界面扩散到TiO2中的Co原子替代了Ti原子，并且其与退火过程中产生的O 空位形成了一个Co2+-VO复杂体。Ti原子的XL谱进一步表明Co原子和Ti的3d电子之间产生了显著的电子重构特征。在脉冲激光沉积方法制备的Co:ZnO(铁磁)/ BaTiO3(铁电材料)和Co:ZnO(铁磁)/ Si衬底的界面中，发现Co:ZnO(铁磁)/ Si中的Co原子只是以替代位的形式存在。而在Co:ZnO/ BaTiO3中，Co原子除了以替代位的形式存在外，还以Co团簇的形式存在。在固相反应法制备出的多铁材料BaTi1−xCoxO3中，发现Co的浓度低于0.03时，样品的晶体结构是四角形；当样品的浓度增加到0.05时，样品的晶体结构逐渐转变为六角形。在Co和Cr共掺杂ZnO薄膜中，发现随着Cr原子的掺杂样品中的Co团簇消失了。第一性原理计算进一步表明，Co团簇的消失是归因于Cr3+和Co2+之间的电荷转移导致了Co离子之间不能有效的团聚在一起，进而限制了Co团簇的产生。在(Mn,Li)NiO薄膜中，发现随着Li原子掺杂诱导的Mn3+相对含量增加的同时，(Mn,Li)NiO的饱和磁矩显著增加，提出了“价态依赖铁磁性”的新概念，为人们提供了一个调控氧化物稀磁半导体磁学性质的新方法。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Determination of the role of O vacancy in Co:ZnO magnetic film
Co:ZnO磁性薄膜中O空位作用的测定
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Yan; Wensheng;Yan; Wensheng;Jiang; Qinghua;Jiang; Qinghua;Sun; Zhihu;Sun; Zhihu;Yao; Tao;Yao; Tao;Hu; Fengchun;Hu; Fengchun;Wei; Shiqiang;Wei; Shiqiang
  • 通讯作者：
    Shiqiang
Valence State-Dependent Ferromagnetism in Mn-Doped NiO Thin Films
Mn 掺杂 NiO 薄膜中价态相关的铁磁性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Advanced Materials
  • 影响因子：
    29.4
  • 作者：
    Yan; Wensheng;Yan; Wensheng;Qi; Zeming;Qi; Zeming;Zeng; Fei;Zeng; Fei;Wei; Shiqiang;Wei; Shiqiang;Sun; Zhihu;Sun; Zhihu;Li; Zhongrui;Li; Zhongrui;Liu; Qinghua;Liu; Qinghua;Yao; Tao;Yao; Tao;Pan; Zhiyun;Pan; Zhiyun;Wang; Chao;Wang; Chao;Hu; Fengchun;Hu; Fe
  • 通讯作者：
    Fe
Cu and Co codoping effects on room-temperature ferromagnetism of (Co,Cu):ZnO dilute magnetic semiconductors
Cu和Co共掺杂对(Co,Cu):ZnO稀磁半导体室温铁磁性的影响
  • DOI：
    10.1063/1.3583667
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Hu; Fengchun;Hu; Fengchun;Yan; Wensheng;Yan; Wensheng;Wei; Shiqiang;Wei; Shiqiang;Liu; Qinghua;Liu; Qinghua;Sun; Zhihu;Sun; Zhihu;Yao; Tao;Yao; Tao;Pan; Zhiyun;Pan; Zhiyun;Li; Yuanyuan;Li; Yuanyuan;He; Jingfu;He; Jingfu;He; Bo;He; Bo;Xie; Zhi;Xie; Zhi
  • 通讯作者：
    Zhi
Hexagonal BaTi(1-x)Co(x)O(3) phase stabilized by Co dopants
Co 掺杂稳定的六方 BaTi(1-x)Co(x)O(3) 相
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Li; Yuanyuan;Wei; Shiqiang;Liu; Qinghua;Yao; Tao;Pan; Zhiyun;Sun; Zhihu;Jiang; Yong;Zhang; Hong;Pan; Zijia;Yan; Wensheng
  • 通讯作者：
    Wensheng
Mediating distribution of magnetic Co ions by Cr-codoping in (Co,Cr): ZnO thin films
(Co,Cr): ZnO 薄膜中 Cr 共掺杂介导磁性 Co 离子的分布
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Yan; Wensheng;Yan; Wensheng;Wei; Shiqiang;Wei; Shiqiang;Sun; Zhihu;Sun; Zhihu;Liu; Qinghua;Liu; Qinghua;Yao; Tao;Yao; Tao;Jiang; Qinghua;Jiang; Qinghua;Hu; Fengchun;Hu; Fengchun;Li; Yuanyuan;Li; Yuanyuan;He; Jingfu;He; Jingfu;Peng; Yanhua;Peng; Yanhua
  • 通讯作者：
    Yanhua

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其他文献

用XANES研究Ga1-xMnxN稀磁半导体
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • DOI：
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  • 期刊：
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  • 作者：
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    韦世强
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 通讯作者：
    闫文盛
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国科学技术大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谢治;潘志云;贺博;韦世强;孙治湖;钟文杰;韦正;闫文盛
  • 通讯作者：
    闫文盛

其他文献

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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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