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層狀Ruddlesden–Popper結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦能夠產(chǎn)生非常重要的低維性質(zhì)，比如混合碘化物鈣鈦礦以及銅氧化物超導(dǎo)體。人們發(fā)現(xiàn)許多層狀鹵化物、氧化物鈣鈦礦材料，但是還未曾找到氮化物層狀鈣鈦礦。氮化物的高價(jià)態(tài)陽離子需要與陰離子電荷平衡，這導(dǎo)致氮化物層狀鈣鈦礦材料難以保持穩(wěn)定。

有鑒于此，慕尼黑大學(xué)Simon D. Klo?等報(bào)道高壓合成三個(gè)層狀Ruddlesden–Popper結(jié)構(gòu)的單層氮化物材料，Pr₂ReN₄, Nd₂ReN₄, Ce₂TaN₄。

本文要點(diǎn)

(1)

R₂ReN₄（R=Pr和Nd）具有金屬性， 而且Nd₂ReN₄在低于15 K具有鐵磁性Nd³⁺自旋序，熱分解導(dǎo)致能夠形成Peierls畸變結(jié)構(gòu)，而且形成Re-Re多重化學(xué)鍵二聚體的分子鏈。

(2)

Ce₂TaN₄ 通過八面體傾斜作用產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生局部的結(jié)構(gòu)畸變，而且形成二維順序排列的Ce³⁺/Ce⁴⁺結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)研究說明通過高壓合成能夠得到結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、磁性不同的層狀Ruddlesden–Popper結(jié)構(gòu)氮化物材料，因此打開了開發(fā)層狀氮化物材料的大門。

參考文獻(xiàn)

Weidemann, M., Werhahn, D., Mayer, C. et al. High-pressure synthesis of Ruddlesden–Popper nitrides. Nat. Chem. (2024).

DOI: 10.1038/s41557-024-01558-1

https://www.nature.com/articles/s41557-024-01558-1