表面的極性可以通過靜電效應(yīng)影響氧化物薄膜的電子和結(jié)構(gòu)性質(zhì)。理解這些效應(yīng)背后的機制需要了解表面的原子結(jié)構(gòu)和靜電特性。
馬克斯·普朗克固態(tài)研究所Chao Yang等使用環(huán)形明場成像來研究Pr0.8Sr0.2NiO2+x (0 < x < 1)薄膜的表面結(jié)構(gòu)。
本文要點：
（1）
作者在完全氧化的Pr0.8Sr0.2NiO3樣品中觀察到與八面體旋轉(zhuǎn)相耦合的極性畸變，并且在部分還原的樣品中觀察到更強的極性畸變。它的空間深度范圍是離表面大約三個單位單元。此外，我們使用四維掃描透射電子顯微鏡(4D-STEM)直接成像表面附近Ni原子周圍的局域原子電場，并發(fā)現(xiàn)Ni原子的不同價態(tài)變化，這通過原子分辨率電子能量損失譜(EELS)得到證實。
（2）
作者的結(jié)果表明，還原樣品中的強表面重構(gòu)與由局部化學(xué)還原形成的氧空位密切相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)為在原子水平上理解和進化表面極性提供了見解。
參考文獻:
Yang, C., Pons, R., Sigle, W. et al. Direct observation of strong surface reconstruction in partially reduced nickelate films. Nat Commun 15, 378 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-023-44616-x
https://doi.org/10.1038/s41467-023-44616-x
