利用复合氧化物中的量子效应，例如磁性，多铁性和超导电性，需要对材料的结构和成分进行原子级控制。相反，能够实现基于人工氧化物结和多构型器件的连续电导率变化是由氧化还原反应和域构型重新配置驱动，这需要长程离子迁移以及化学计量比和结构的变化。尽管这两个概念都具有巨大的技术潜力，但由于相互排斥的要求，将其组合应用充满了巨大挑战。
近日，挪威科技大学Donald M. Evans ，Dennis Meier报道了一种克服这一限制的策略，即利用导电原子力显微镜微控功能氧化物Er(Mn,Ti)O3的电导率，以产生电场诱导的弗伦克尔缺陷，即电荷中性间隙阴离子和阴离子空位对。
文章要点
1）这些缺陷以纳米级的空间精度生成，以在不干扰铁电有序的情况下将电子跳跃电导率局部提高几个数量级。
2）研究人员建立一个微观模型，使用密度泛函理论揭示了这些缺陷的稳定性和电学特性，并讨论了其适用性，为功能性氧化物提出了另一种选择。此外，提出了为下一代纳米技术开发多功能器件的建议。
Evans, D.M., Holstad, T.S., Mosberg, A.B. et al. Conductivity control via minimally invasive anti-Frenkel defects in a functional oxide. Nat. Mater. (2020)
DOI：10.1038/s41563-020-0765-x
https://doi.org/10.1038/s41563-020-0765-x
