拓扑相变因其丰富的物理性质和广阔的应用前景而受到广泛的研究。典型的例子是锶钴氧这种具有多种物相的模型体系，其中钙铁石相SrCoO_2.5 (BM-SCO)和钙钛矿SrCoO_3-δ (P-SCO)之间存在明显的拓扑相变，并伴随着反铁磁绝缘态和铁磁金属态之间的转换。然而，由BM-SCO诱导相变合成P-SCO比较困难，过往的方法往往需要高温高电压、且反应相对缓慢。因此寻找更加温和快速的诱导相变合成P-SCO的方法具有重要研究价值。

图1 通过不同方法从钙铁石SrCoO_2.5 (BM-SCO)到钙钛矿SrCoO₃ (P-SCO)的结构相变示意图。

       近年来，物理系于浦课题组围绕钙铁石结构的SrCoO_2.5体系开展了系列研究：利用其易溶于温和弱酸的特性作为牺牲层，实现高质量的复杂氧化物自支撑薄膜制备以及新奇物性探索；利用电场控制下的离子调控策略，实现了双离子演化引发的三态可逆相变等。近期，该研究组又对钙铁石BM-SCO到P-SCO的相变方法进行研究，提出了两种温和快速的合成P-SCO的新方法：碱溶液门控(AAG，图1b)以及酸溶液反应(ASR，图1c)。这两种新发现的方法比以往的方法具有前所未有的反应和相变速率，因此丰富了控制TMOs氧离子演化并诱导相变的途径。该研究同时对两种新方法的反应机理进行了深入探索，并提出电化学氧化以及电荷歧化模型。这项研究深入理解了钙铁石结构的化学活性，并为复杂氧化物中的氧离子演化以及设计新的物理性能和功能特性开辟了新的途径。

       该工作以“Facile Pathways to Synthesize Perovskite Strontium Cobalt Oxides”为题于11月11号发表在《Advanced Functional Materials》上。清华大学物理系的于浦教授和清华大学深圳国际研究生院的李佳副教授为该论文通讯作者，清华大学物理系博士生卢思成为该文章的第一作者。合作者还包括中国科学院物理研究所的鲁年鹏研究员、龙有文研究员等。该研究受到了北京市自然科学基金、国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金委员会、清华大学低维量子物理国家重点实验室和北京未来芯片技术高精尖创新中心和中国科学院战略性先导科技专项等的资助。

       全文链接为：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202210377