研究者らは自立型酸化膜用の新しい「超正方晶系」犠牲層を開発

研究者らは、新しい水溶性犠牲層「超正方晶系」Srを開発した。₄アル₂ザ₇（星_T）、格子定数の幅広い調整可能性を備えており、高品質の自立型酸化物膜の作製に使用できます。彼らの作品は、科学.

自立型メンブレンは、基板を除去した後でも単結晶特性を維持する一種の低次元量子材料であり、相関電子系の多自由度という結合特性と二次元材料の構造的柔軟性の両方を備えています。その超弾性のようなものは、量子由来の新しい現象を誘発し、極薄のフレキシブル電子デバイスを開発する可能性をもたらします。

しかし、水溶性犠牲層と酸化膜の間のミスフィットひずみ緩和は、自立酸化膜の水による剥離中に高密度の亀裂の形成を引き起こし、現在の自立酸化膜の結晶性と完全性を損なう。亀裂の形成を抑制し、大面積で結晶性の高い自立酸化物膜を得る方法は依然として課題です。

この問題に対処するために、チームは Sr-Al-O (SAO) ベースの水溶性犠牲層のパルス レーザー堆積成長ウィンドウを詳しく調査し、これまで知られていなかった Sr を発見しました。₄アル₂ザ₇驚くべき特性を示すフィルム。

二軸歪Sr₄アル₂ザ₇フィルムは正方晶系の構造対称性を持ち、高品質な ABO の一貫した成長を可能にします。₃/星_Tエピタキシャルヘテロ構造により、水による剥離時の亀裂の形成が抑制され、自立型酸化膜の結晶性と完全性が向上します。

研究チームはまた、広い格子定数範囲（3.85～4.04Å）のペロブスカイト酸化膜の剥離効果を検証し、自立型酸化膜の亀裂のない領域がSr膜から解放されていることを明らかにした。₄アル₂ザ₇ スケールは最大数ミリメートルに及ぶ可能性があり、これは以前の自立型酸化膜よりも 1 ～ 3 桁大きくなります。さらに、研究チームの自立型酸化物膜の結晶性と機能性は、単結晶基板上に成長させたエピタキシャル膜に匹敵します。

さらに、研究チームは、Sr の独特な構造を発見しました。₄アル₂ザ₇高い水溶解度をもたらし、水による放出プロセスの時間を大幅に短縮し、自立型酸化物の効率を高めます。.

この発見は、自立型酸化膜の完全性と結晶性を向上させる画期的な進歩であり、低次元のフレキシブル電子デバイスにおける応用可能性を高めることができます。評論家らは、「（本研究は）多面的に酸化物エレクトロニクスに広範な影響を与える可能性を秘めている」と高く評価している。

この研究チームは、中国科学技術大学のウー・ウェンビン教授とワン・リンフェイ教授が主導し、西北大学のシー・リャン教授のチームと協力しました。

中国科学技術大学提供