Letter

材料:SrTiO3中のナノスケールで設計された酸素欠損プロファイルの原子スケールイメージング

Nature 430, 7000 doi: 10.1038/nature02756

有益な(および有害な)材料特性は酸素原子占有率を理想的なストイキオメトリーから意図的に変化させることによって得られるという認識が現代酸化物化学の中核にある。逆にいえば、酸素欠損制御・閉じ込め能力は、ペロブスカイト型強誘電体、バリスタ、電界効果デバイスの全潜在能力を実現するために重要になる。遷移金属酸化物において酸素欠損は一般的に電子ドナーであるが、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)薄膜中の酸素欠損は(不純物ドーパントと違って)高キャリア密度であっても高キャリア移動度を保持する傾向にあるため特に重要である。今回我々は、パルスレーザー堆積法を用いて、サブナノメートルの急峻性を示す酸素ドーピング・プロファイルを持つSrTiO3超格子薄膜の作製に成功したことを報告する。我々は、角度散乱暗視野電子顕微鏡法および内殻電子分光法を用いて原子スケールで欠損濃度プロファイルを提示し、1〜4個の酸素欠損という絶対検出感度を示す。我々の結果は、酸化物のみならず、より一般的に結晶材料における個々の空孔やそれらのクラスターの微視的研究への道を開く。

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