综述：岩盐型稀土一氧化物作为电子与磁性材料

这篇综述系统阐述了通过薄膜外延技术合成的岩盐型二价稀土一氧化物（REOs）的突破性进展。与传统三价稀土倍半氧化物（RE2 O3 ）的绝缘性和弱磁性不同，REOs展现出高导电性、超导性（如LaO的Tc =4.6 K）及室温铁磁性（如GdO的TC ≈300 K），其4fn 5d1 电子构型（EuO和YbO除外）为f电子体系研究提供了新范式，在自旋电子学（spintronics）和异质结器件中潜力巨大。

　　

稀土氧化物：从绝缘体到多功能材料

稀土元素（RE）包括钪（Sc）、钇（Y）和镧系元素（La-Lu），其地壳丰度高于贵金属。传统RE₂
O₃
因三价RE³⁺
的局域化4f电子呈现绝缘性和弱磁性（如反铁磁奈尔温度T_N
较低），广泛应用于传感器和绝缘层。然而，二价RE²⁺
的岩盐型一氧化物（REOs）因化学不稳定性长期难以合成，直至薄膜外延技术突破这一瓶颈。

合成革命：非平衡态薄膜外延

脉冲激光沉积（PLD）在超高真空和低氧分压（10^?8
–10^?7
Torr）条件下，通过选择晶格匹配的衬底（如CaF₂
）和缓冲层，成功制备了从LaO到LuO的近乎完整REOs系列。例如，LaO在5 K下呈现超导性，而GdO的室温铁磁性颠覆了传统认知。

结构特性：离子半径与晶格收缩

REOs的晶格常数随原子序数增加单调递减（LaO：5.20 ?→LuO：4.76 ?），符合镧系收缩规律。实验数据首次提供了六配位RE²⁺
离子半径的完整参考，为材料设计奠定基础。

电子性质：从半导体到金属

REOs的导电性显著高于RE₂
O_{3>（电阻率低至10^?4
Ω·cm）。LaO的超导性和CeO的重费米子行为（Kondo效应）尤为突出。值得注意的是，EuO（4f⁷
）和YbO（4f¹⁴
）因缺乏5d电子保持半导体特性，而其余REOs的4fⁿ
5d¹
构型赋予其金属性。}

磁性多样性：高温铁磁与反常霍尔效应

REOs的磁性随4f电子数变化：轻稀土（如PrO、NdO）的T_C
<30 K，而重稀土（GdO、TbO）的T_C
可达88–303 K。GdO的负反常霍尔系数与EuO相似，而HoO的阶梯状磁滞回线暗示非共线自旋结构。

应用前景：自旋电子学与异质结

REOs的简单岩盐结构便于构建异质结（如LaO/EuO），其超导-铁磁界面效应为器件设计提供新思路。理论预测SmO/EuO界面可能实现量子反常霍尔效应，而高载流子迁移率（如YbO的13 cm²
/V·s）使其适合低功耗电子器件。

未解之谜与未来方向

当前挑战包括体相单晶合成、4f电子数对磁性的精确调控，以及二价RE²⁺
在催化中的应用探索。此外，锕系一氧化物（5fⁿ
6d¹
）的合成可能开辟更广阔的f电子研究领域。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献结论，专业术语如T_c
（超导转变温度）、T_C
（居里温度）等均保留原文格式。）