先进材料：“撕裂-堆叠”法精准制备扭转氧化物摩尔超晶格

主要观点总结

本文介绍了海归学者发起的公益学术平台上关于范德华材料扭转电子学的研究进展，特别是钙钛矿氧化物在扭转氧化物体系中的新奇物性。南方科技大学李江宇团队与南京大学李宇豪博士合作，采用“撕裂-堆叠”法制备了具有高质量界面的双层扭转SrTiO3薄膜，并实现了精确控制和界面质量的优化。研究表明，界面应变作用在扭转电子学中起到关键作用，通过挠曲电效应诱导出极性涡旋阵列。此外，为了探索该方法的厚度极限，团队还进行了实验，并证实了氧化物扭转电子学的可能性及进一步提升界面质量的必要性。

关键观点总结

关键观点1: 钙钛矿氧化物在扭转氧化物体系中展现出丰富的新奇物性，如极性拓扑结构、摩尔磁性等。

众多理论研究预测了钙钛矿氧化物在扭转氧化物体系中的新奇物性，并且已有初步实验证实。但是制备方面的挑战在于钙钛矿氧化物与衬底之间较强的层间粘附作用，控制扭转角度和提升扭转氧化物异质界面是一大技术难题。

关键观点2: 南方科技大学李江宇团队与南京大学李宇豪博士合作采用“撕裂-堆叠”法制备了高质量界面的双层扭转SrTiO3薄膜。

团队借鉴二维材料中的“撕裂-堆叠”法，并结合快速退火工艺，实现了双层扭转SrTiO3薄膜的精确控制和界面质量的优化。研究表明，界面应变作用在扭转电子学中起到关键作用。

关键观点3: 研究团队发现界面应变作用下通过挠曲电效应诱导出极性涡旋阵列。

在高质量摩尔超晶格中，研究团队结合变焦STEM的应变分析和界面结构分析，发现了界面应变作用下通过挠曲电效应诱导出极性涡旋阵列的现象。

关键观点4: 降低组成层厚度是最大利用氧化物扭转界面新奇物性的必要条件。

现有研究结果表明，上下组成层厚度小于等于1nm时，才能最大利用氧化物扭转界面的新奇物性。团队还探索了“撕裂+堆叠”法制备氧化物摩尔超晶格的厚度极限，并证实了氧化物扭转电子学的可能性及进一步提升界面质量的必要性。