Straining an oxide membrane Perovskite manganites, such as La0.7Ca0.3MnO3, have complex phase diagrams with many competing states. Among the knobs that can be used to control their properties are magnetic field and strain. Hong et al. placed membranes of La0.7Ca0.3MnO3 on a flexible polymer layer (see the Perspective by Beekman). Stretching the flexible layer resulted in large strains of up to 8% on the membrane. By varying the magnitude and direction of the strain, the researchers were able to explore the phase diagram of the system and influence its magnetic and transport properties. Science, this issue p. 71; see also p. 32 Strains of up to 8% provide access to previously unexplored parts of a manganite phase diagram. A defining feature of emergent phenomena in complex oxides is the competition and cooperation between ground states. In manganites, the balance between metallic and insulating phases can be tuned by the lattice; extending the range of lattice control would enhance the ability to access other phases. We stabilized uniform extreme tensile strain in nanoscale La0.7Ca0.3MnO3 membranes, exceeding 8% uniaxially and 5% biaxially. Uniaxial and biaxial strain suppresses the ferromagnetic metal at distinctly different strain values, inducing an insulator that can be extinguished by a magnetic field. Electronic structure calculations indicate that the insulator consists of charge-ordered Mn4+ and Mn3+ with staggered strain-enhanced Jahn-Teller distortions within the plane. This highly tunable strained membrane approach provides a broad opportunity to design and manipulate correlated electron states.

中文翻译：

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La0.7Ca0.3MnO3 膜中的极端拉伸应变状态

应变氧化膜钙钛矿锰酸盐，如 La0.7Ca0.3MnO3，具有复杂的相图和许多竞争状态。可用于控制其属性的旋钮包括磁场和应变。洪等人。将 La0.7Ca0.3MnO3 膜放置在柔性聚合物层上（参见 Beekman 的观点）。拉伸柔性层会在膜上产生高达 8% 的大应变。通过改变应变的大小和方向，研究人员能够探索系统的相图并影响其磁性和传输特性。科学，这个问题 p。71; 另见第 32 高达 8% 的应变提供了对锰矿相图中以前未探索过的部分的访问。复杂氧化物中涌现现象的一个定义特征是基态之间的竞争与合作。在锰矿中，金属相和绝缘相之间的平衡可以通过晶格进行调整；扩展晶格控制的范围将增强访问其他相的能力。我们在纳米级 La0.7Ca0.3MnO3 膜中稳定了均匀的极端拉伸应变，单轴超过 8%，双轴超过 5%。单轴和双轴应变以明显不同的应变值抑制铁磁金属，从而产生可以被磁场熄灭的绝缘体。电子结构计算表明绝缘体由电荷有序的 Mn4+ 和 Mn3+ 组成，在平面内具有交错的应变增强 Jahn-Teller 畸变。这种高度可调的应变膜方法为设计和操纵相关电子态提供了广泛的机会。金属相和绝缘相之间的平衡可以通过晶格进行调整；扩展晶格控制的范围将增强访问其他相的能力。我们在纳米级 La0.7Ca0.3MnO3 膜中稳定了均匀的极端拉伸应变，单轴超过 8%，双轴超过 5%。单轴和双轴应变以明显不同的应变值抑制铁磁金属，从而产生可以被磁场熄灭的绝缘体。电子结构计算表明绝缘体由电荷有序的 Mn4+ 和 Mn3+ 组成，在平面内具有交错的应变增强 Jahn-Teller 畸变。这种高度可调的应变膜方法为设计和操纵相关电子态提供了广泛的机会。金属相和绝缘相之间的平衡可以通过晶格进行调整；扩展晶格控制的范围将增强访问其他相的能力。我们在纳米级 La0.7Ca0.3MnO3 膜中稳定了均匀的极端拉伸应变，单轴超过 8%，双轴超过 5%。单轴和双轴应变以明显不同的应变值抑制铁磁金属，从而产生可以被磁场熄灭的绝缘体。电子结构计算表明绝缘体由电荷有序的 Mn4+ 和 Mn3+ 组成，在平面内具有交错的应变增强 Jahn-Teller 畸变。这种高度可调的应变膜方法为设计和操纵相关电子态提供了广泛的机会。扩展晶格控制的范围将增强访问其他相的能力。我们在纳米级 La0.7Ca0.3MnO3 膜中稳定了均匀的极端拉伸应变，单轴超过 8%，双轴超过 5%。单轴和双轴应变以明显不同的应变值抑制铁磁金属，从而产生可以被磁场熄灭的绝缘体。电子结构计算表明绝缘体由电荷有序的 Mn4+ 和 Mn3+ 组成，在平面内具有交错的应变增强 Jahn-Teller 畸变。这种高度可调的应变膜方法为设计和操纵相关电子态提供了广泛的机会。扩展晶格控制的范围将增强访问其他相的能力。我们在纳米级 La0.7Ca0.3MnO3 膜中稳定了均匀的极端拉伸应变，单轴超过 8%，双轴超过 5%。单轴和双轴应变以明显不同的应变值抑制铁磁金属，从而产生可以被磁场熄灭的绝缘体。电子结构计算表明绝缘体由电荷有序的 Mn4+ 和 Mn3+ 组成，在平面内具有交错的应变增强 Jahn-Teller 畸变。这种高度可调的应变膜方法为设计和操纵相关电子态提供了广泛的机会。单轴和双轴应变以明显不同的应变值抑制铁磁金属，从而产生可以被磁场熄灭的绝缘体。电子结构计算表明绝缘体由电荷有序的 Mn4+ 和 Mn3+ 组成，在平面内具有交错的应变增强 Jahn-Teller 畸变。这种高度可调的应变膜方法为设计和操纵相关电子态提供了广泛的机会。单轴和双轴应变以明显不同的应变值抑制铁磁金属，从而产生可以被磁场熄灭的绝缘体。电子结构计算表明绝缘体由电荷有序的 Mn4+ 和 Mn3+ 组成，在平面内具有交错的应变增强 Jahn-Teller 畸变。这种高度可调的应变膜方法为设计和操纵相关电子态提供了广泛的机会。