第504章(2 / 3)

投票推荐 加入书签 留言反馈

  首先还是要建立理论基础,然后找点材料实验一下,这是沈奇的构想。

  所以沈奇申请了500万的经费,这个项目不是纯粹的脑补项目,需要购买一些基础的凝聚态物理实验设备及原材料。

  设备和原材料没买回来之前,沈奇通过计算机模拟凝聚态物理实验,研究对象为LaAlO3/SrTiO3。

  LAO/STO异质界面高浓度、高迁移率的准二维电子气(q2DEG),这种具有新奇物性的氧化物异质界面不仅包含物理,也将对未来电子器件的发展产生深远影响。

  物理界关于q2DEG的起源机制仍然存在争议,部分物理学家认为LAO表面处氧空位的产生或表面吸附物,或界面处阳离子混杂等这类外部作用是q2DEG的产生原因。也有一部分物理学家倾向极化灾变理论。

  国内最新版的凝聚态物理教科书也不算很新,讲的都是十几年前的最新理论,近期的前沿领域研究成果未被写入教科书。

  这也是沈奇的一线科研人员只招博士的主要原因,没做过博士的人,很难接触到最新的前沿科学信息,即便接触到了,因为理论知识不够深厚也看不懂。

  沈奇目前没有一位物理博士下属,物理前沿领域的研究只能他自己操刀。

  q2DEG的起源机制应该算是凝聚态物理界的一个未解难题,不管是“外部作用派”还是“极化灾变派”,都无法拿出一套严谨的、成熟的理论体系来解释实验现象。

  沈奇凝聚态物理三部曲中的第二部就是干这个事情的,专门解决那些可做实验但无成熟理论支撑的课题。

  第395章 喜讯

  沈奇通过计算机模拟软件,构建不同Sr掺杂浓度的LSMO/LAO/STO异质结构,生成了4LSMO/3LAO/STO异质结构示意图,其中绿色、蓝色、红色、咖啡色、粉红色、灰色小球分别表示Sr、La、O、Mn、Al、Ti原子,它们按某种规则排列。

  可以很明显的看到,这种异质结构共有11层,包含165个原子,所有结构都采用立方相,其中覆盖层LSMO和衬底STO的层数都是4,而中间LAO的层数为3,小于LAO/STO界面金属—绝缘体转变所需的4层LAO临界层数。

  为确保消除周期性边界条件对计算结果的影响,沈奇在LSMO上方加了15A的真空层,计算得到的STO面内晶格常数为3.88A。

  根据第一性原理计算,沈奇发现Sr掺杂量的改变可以有效调控LSMO覆盖层的内部极化场,实现LAO/STO界面处金属—绝缘体转变。
↑返回顶部↑

章节目录