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Doping-Enabled Reconfigurable Strongly Correlated Phase in a Quasi-2D Perovskite
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-05-24 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.1c00353 Lifu Zhang 1 , Jie Jiang 1 , Yao Cai 2 , Shukai Yao 3 , Bilal Azhar 4 , Zhizhong Chen 1 , Yang Hu 1 , Saloni Pendse 1 , Yuwei Guo 1 , Ru Jia 1 , Zhiting Tian 5 , Chengliang Sun 2 , Peilin Liao 3 , Jian Shi 1
The Journal of Physical Chemistry Letters ( IF 4.8 ) Pub Date : 2021-05-24 , DOI: 10.1021/acs.jpclett.1c00353 Lifu Zhang 1 , Jie Jiang 1 , Yao Cai 2 , Shukai Yao 3 , Bilal Azhar 4 , Zhizhong Chen 1 , Yang Hu 1 , Saloni Pendse 1 , Yuwei Guo 1 , Ru Jia 1 , Zhiting Tian 5 , Chengliang Sun 2 , Peilin Liao 3 , Jian Shi 1
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Highlighted by the discovery of high-temperature superconductivity, strongly correlated oxides with highly distorted perovskite structures serve as intriguing model systems for pursuing emerging materials physics and testing technological concepts. While 3d correlated oxides with a distorted perovskite structure are not uncommon, their 4d counterparts are unfortunately rare. In this work, we report the tuning of the electrical and optical properties of a quasi-2D perovskite niobate CsBiNb2O7 via hydrogenation. It is observed that hydrogenation induces drastic changes of lattice dynamics, optical transmission, and conductance. It is suggested that changing the orbital occupancy of Nb d orbitals could trigger the on-site Coulomb interaction in the NbO6 octahedron. The observed hydrogen doping-induced electrical plasticity is implemented for simulating neural synaptic activity. Our finding sheds light on the role of hydrogen in 4d transition metal oxides and suggests a new avenue for the design and development of novel electronic phases.
中文翻译：
准二维钙钛矿中掺杂启用的可重构强相关相位
高温超导性的发现突出显示，具有高度扭曲钙钛矿结构的强相关氧化物可作为探索新兴材料物理和测试技术概念的有趣模型系统。虽然具有扭曲钙钛矿结构的 3d 相关氧化物并不少见，但不幸的是，它们的 4d 对应物很少见。在这项工作中，我们报告了通过氢化调节准二维钙钛矿铌酸盐 CsBiNb 2 O 7的电学和光学性质。据观察，氢化引起晶格动力学、光传输和电导的剧烈变化。建议改变 Nb d 轨道的轨道占有率可以触发 NbO 6中的现场库仑相互作用八面体。观察到的氢掺杂诱导的电可塑性用于模拟神经突触活动。我们的发现阐明了氢在 4d 过渡金属氧化物中的作用，并为设计和开发新型电子相提供了一条新途径。
更新日期：2021-06-03
中文翻译：
准二维钙钛矿中掺杂启用的可重构强相关相位
高温超导性的发现突出显示，具有高度扭曲钙钛矿结构的强相关氧化物可作为探索新兴材料物理和测试技术概念的有趣模型系统。虽然具有扭曲钙钛矿结构的 3d 相关氧化物并不少见，但不幸的是，它们的 4d 对应物很少见。在这项工作中，我们报告了通过氢化调节准二维钙钛矿铌酸盐 CsBiNb 2 O 7的电学和光学性质。据观察，氢化引起晶格动力学、光传输和电导的剧烈变化。建议改变 Nb d 轨道的轨道占有率可以触发 NbO 6中的现场库仑相互作用八面体。观察到的氢掺杂诱导的电可塑性用于模拟神经突触活动。我们的发现阐明了氢在 4d 过渡金属氧化物中的作用，并为设计和开发新型电子相提供了一条新途径。
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