应变调控下LaCoO3钙钛矿外延薄膜的分解效率

《Inorganic Chemistry Frontiers》：Strain-controlled decomposition efficiency of LaCoO3 perovskite epitaxial thin films

应变工程调控LaCoO3牺牲层溶解动力学及PbZrO3薄膜制备。通过基底应变调控，LaCoO3的分解效率可提升66.7%，其拉伸应变降低La-O键能并增强八面体畸变，促进膜结构释放。成功制备具有铁电-反铁电相变的PbZrO3薄膜。

　　

应变工程已成为一种强大的策略，用于优化材料结构并在广泛的应用中提升性能。在这里，我们报告了利用基底施加的应变来控制外延牺牲层的溶解动力学。外延LaCoO₃（LCO）被用作牺牲层：这是一种晶格匹配且对环境友好的钙钛矿材料，可用于释放独立的氧化物膜。有趣的是，LCO的分解效率可以通过基底应变（无论是拉伸还是压缩）精确控制，这种应变可以诱导化学键的变化和晶格畸变，从而改变LCO与分解溶液的反应性。在SrTiO₃基底上施加2.09%的拉伸应变时，LCO的分解效率比在LaAlO₃基底上施加压缩应变时提高了66.7%。同步辐射X射线吸收光谱、高角环形暗场扫描透射电子显微镜和半原位光学吸收光谱表明，拉伸应变降低了La–O键能并增强了八面体畸变，使得晶格更容易发生崩塌。此外，利用LCO牺牲层制备了独立的PbZrO₃薄膜，观察到了铁电到反铁电的转变。这些发现强调了应变工程在控制材料性质和制备过程中的潜力，为开发柔性电子设备提供了新的策略。