新型类钙钛矿氧化物功能材料的合成、微结构与性能研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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新型类钙钛矿氧化物功能材料的合成、微结构与性能研究

项目名称：新型类钙钛矿氧化物功能材料的合成、微结构与性能研究
项目类别：创新研究群体科学基金
批准号：51021091
申请代码：E0211
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2011-01-01-2013-12-31

项目负责人：李晓光
负责人职称：教授
依托单位：中国科学技术大学
批准年度：2010

中文摘要：

20世纪80年代后期在众多材料中脱颖而出的过渡金属氧化物钙钛矿材料，如高温超导及自旋相关材料，具有特别优异的性能和独特的功能。研究这类材料的微结构、电学和磁学性能对发现和认识新现象、新规律以及推动材料的实际应用是十分重要的。本创新研究群体将充分发挥在材料科学、物理与化学及微结构研究紧密结合的优势，主要研究如下科学前沿问题1）新型钙钛矿氧化物材料的组合制备及表征。2）通过探索新材料体系、掺杂、磁场

中文主题词：过渡金属化合物；多铁性；原型器件；超导电性；

英文摘要：

transition metal compounds；Multiferroic；Prototype device；Superconductivity；

英文主题词： transition metal compounds；Multiferroic；Prototype device；Superconductivity；

结论摘要：

本群体三年来主要研究过渡金属化合物新材料合成、磁电特性调控以及原型器件的设计与构建，完成了预期目标 1、发现了新多铁材料和磁电耦合效应1）设计并合成出一种具有室温多铁性的Bi4.2K0.8Fe2O9+δ单晶纳米带层状结构材料，其室温磁电耦合效应比BiFeO3体系高两个量级；2）获得了BiFeO3/La5/8Ca3/8MnO3多铁异质结的巨磁电效应；3）制备出具有多铁性能的多层BaTiO3/CoFe2O4纳米点有序阵列、Zn2.6Fe0.4O4/PMN-PT异质结等。成果发表在PRL, Sci. Rep.等刊物上。 2、设计并制作了新器件原型1）在La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)/(Ba, Sr)TiO3/LSMO多铁隧道结中实现了室温四重阻态，并在LSMO/BaTiO3/La0.5Ca0.5MnO3/LSMO多铁隧道结器件中获得了10000%的隧穿电致电阻；2）设计并构建了基于多铁薄膜的三重态电阻转换效应的“电子水印”原型器件；3）通过设计两种不同的测量模式，有效定量地区分了多铁异质结中的应变效应与场效应。成果发表在Nature Mat., APL等刊物上。 3、发现了新超导材料并揭示出新物性1）发现了碱金属掺杂的菲的超导电性；2）揭示出铁基超导单晶KxFe2-ySe2、NaFe1-xCoxAs的电磁相图及物性之间的关系，发现K0.8Fe1.65Se2单晶的结构相分离导致超导的面内四重对称性；3）研究了La2？xSrxCuO4纳米颗粒的磁性和超导的共存和竞争特性。相关成果发表在Nature Comm., Sci. Rep.等刊物上。上述研究成果对进一步探索磁电耦合性能、提高存储器件的存储密度有重要科学意义和应用前景。群体成员陈仙辉教授2013年获国家自然科学一等奖一项，李晓光教授2011年获安徽省自然科学二等奖一项；群体已在Nat. Mater., Nat. Commun., PRL, Sci. Rep., APL，PRB等刊物发表学术论文86篇；获授权发明专利2项；培养毕业博士生20名，毕业硕士生8名，有1人获得安徽省优秀博士论文奖，1人获“香港求实”奖，6人获“光华”奖，2人获“朱李月华”奖，4人获“国家研究生”奖。

成果综合统计