康奈尔大学(Cornell University)和布鲁克海文国家实验室(Brookhaven National Laboratory)的研究人员展示了如何将一种特殊的过渡金属氧化物——镍酸镧(LaNiO3)——从金属转换为绝缘体，方法是将这种材料制成不到一纳米厚的材料。
在过渡金属氧化物的帮助下，不断缩小的电子设备可以降至原子尺寸。过渡金属氧化物似乎拥有一切:超导性、磁阻性和其他奇异特性。这些可能性让科学家们兴奋不已，他们想要了解关于这些材料的一切，并找到在最基本的层面上控制它们性质的新方法。
研究小组于4月6日在网上发表了他们的发现自然纳米技术包括首席研究员、物理学副教授凯尔·沈(Kyle Shen);第一作者菲尔·金(Phil King)最近在康奈尔大学(Cornell)从事Kavli博士后研究，目前在圣安德鲁斯大学(University of St. Andrews)任教;工业化学Herbert Fisk Johnson教授Darrell Schlom;和合著者Wei Haofei, Yuefeng Nie, Masaki Uchida, Carolina Adamo, Shabo Zhu, Xi and Ivan Božović。
使用一种叫做分子束外延(MBE)的极其精确的生长技术，King合成了原子薄的镍酸镧样品，并发现当其厚度降到1纳米以下时，材料会突然从金属变成绝缘体。当这个阈值被越过时，它的导电性——即电子在材料中流动的能力——就会像光一样关闭，这一特性在纳米级开关或晶体管中可能被证明是有用的，沈说。
利用康奈尔大学的一种系统，该系统将MBE薄膜生长与一种叫做角度分辨光电发射光谱(ARPES)的技术结合在一起，King和他的同事绘制出了材料中电子的运动和相互作用如何越过这个阈值，改变其氧化膜的厚度。他们发现，当薄膜厚度小于3个镍原子时，电子形成了不寻常的纳米级顺序，类似于棋盘。
结果显示了在纳米尺度上控制奇异过渡金属氧化物的电子性质的能力，以及揭示了这些超薄材料中控制电子行为的惊人的合作相互作用。他们的发现为用氧化物制造先进的新型电子设备铺平了道路。
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