中国科学出版社 运输测量
(二)原子分辨电子显微镜图像，显示三氧化二锶晶界的阴离子和阳离子构型
第一原理计算桥接了结构-性能关系
信用:中国科学出版社 晶界由结构单元的周期性排列组成，通常被认为是二维“相”，可以表现出本征块体晶体中不存在的新特性
晶界处原子键合连续性的改变导致局部化学环境在几个晶胞处发生显著变化，从而改变局部电活性、磁序或其他物理性质
由于晶格和其他有序参数之间的实质性相互作用，晶界对复合氧化物性能的影响甚至更显著
因此，这种具有晶粒边界的材料的不均匀性可能主导纳米级器件的整个响应，并在设计新型功能器件方面引起了特别的兴趣
结构缺陷的性质由原子排列决定
将单个基于缺陷的器件的特性与其特定的原子结构相关联是至关重要的，并且是器件应用的先决条件
然而，由于缺陷的原子尺寸、化学和结构复杂性，特别是对于包含多种元素的钙钛矿氧化物，通过实验揭示这种结构-性质关系是非常具有挑战性的
在北京的《国家科学评论》上发表的一篇新的研究文章中，北京大学、中国科学院物理研究所和天津大学的科学家提出了不对称SrRuO3晶界处自旋阀磁电阻的原子机制
不对称的原子结构与基于原型钙钛矿钛酸锶的普遍假设非常不同
输运测量显示了厘米级和亚纳米宽σ5(310)srruo 3晶界的自旋阀磁电阻
先进的扫描透射电子显微镜和光谱学揭示了它的原子排列，在此基础上，第一性原理计算揭示了它的电子性质
科学家发现，由于非对称晶界附近的钌氧八面体畸变，钌丁轨道重构并导致磁矩减少和沿晶界自旋极化的变化，形成磁/非磁/磁结
这些计算将原子结构与输运性质联系起来
“我们的发现有助于我们理解过去的输运性质，如SrRuO3晶界处的负磁电阻和无隧道磁电阻，并预测SrRuO3晶界的新效应，如当SrRuO3用作铁电薄膜生长的底部电极时的界面磁电耦合
“教授
高鹏说:“从更广阔的角度来看，在原子尺度上控制缺陷结构可以实现特殊的物理性质，为我们提供了一种通过边界工程设计具有新的低维磁性的器件的新策略
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