Оксиды переходных металлов, благодаря «букету» свойств – сверхпроводимость, магниторезистивность и пр. – привлекают все более пристальное внимание исследователей, ищущих новые пути управления экзотическими качествами материалов на наиболее фундаментальном уровне – уровне отдельных атомов.

Команда Корнелльского Университета и Брукхэйвенской Национальной лаборатории продемонстрировала, что слой оксида одного из переходных металлов, никелата лантана (LaNiO3), при уменьшении его толщины превращается из проводника в диэлектрик.

Достигнутые результаты демонстрируют возможность контролировать на наноуровне электронные свойства оксидов экзотических переходных металлов, а также улучшают понимание природы коллективных взаимодействий, управляющих поведением электронов в этих сверхтонких материалах.

Более детальная информация об этом открытии представлена в онлайновом выпуске Nature Nanotechnology за 6 апреля.

Используя сверхтонкие пленки никелата лантана, полученные методом молекулярной лучевой эпитаксии, авторы показали, что электропроводность материала претерпевает резкие изменения, если его толщина достигает критического значения, порядка одного нанометра.

Совмещение установки для молекулярной эпитаксии с фотоэмиссионным спектроскопом ARPES (angle-resolved photoemission spectroscopy), позволило ученым в Корнелле непосредственно следить за изменениями поведения электронов в ходе роста слоя оксида. Они установили, что в пленке, толщиной менее чем в три атома никеля электроны образовывали необычную упорядоченную наноструктуру, напоминающую шахматную доску.

Происходящее при этом практически полное выключение тока электронов, по мнению исследователей, может оказаться полезным для создания нанокоммутаторов или транзисторов и открывает дополнительные возможности дальнейшей миниатюризации электроники.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI