近期，中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所功能材料研究室研究員朱雪斌課題組在超高導電的銅鐵礦氧化物薄膜方面取得進展。
首次報道了溶液法制備超高導電外延PtCoO2、PdCoO2和PdCrO2薄膜，相關結果以Solution-Processable Epitaxial Metallic Delafossite Oxide Films 為題發表在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）雜誌上。
銅鐵礦氧化物PtCoO2、PdCoO2和PdCrO2具有比Pt、Pd、Al和Au等更高的室溫導電性，被認為是導電氧化物體系的新標杆。更為重要的是，該類材料具有諸多新奇物性如超高費米速度、大軌道角動量、近自由的電子、Rashba型自旋分裂等。
圖1. PtCoO2（2英寸）薄膜實物圖。
但是，由於Pt和Pd的+1價態難以控制，導致無法獲得高質量的大尺寸單晶，且高質量薄膜很難製備，從而限制了該類超導電薄膜在器件方面的應用。
圖2. PtCoO2、PdCoO2和PdCrO2薄膜電輸運性能。
課題組採用溶液法工藝成功合成製備了高質量外延PtCoO2、PdCoO2和PdCrO2薄膜，其薄膜尺寸可達2英寸以上；該類薄膜具有超高的室溫電導率（~300000 S/cm），是目前報道的氧化物薄膜的最大值；同時，該類薄膜還表現出優越的透明導電性能和析氫性能。相關結果為高性能超高導電氧化物薄膜的合成製備及物性研究提供了重要參考。
上述研究得到國家自然科學基金的支持。
來源：合肥物質科學研究院
