Freestanding perovskite and infinite-layer nickelate membranes
Sahib, Hoshang (Université de Strasbourg)
Schlur, Laurent (Université de Strasbourg)
Mundet, Bernat (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Cordero-Edwards, Kumara (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Viart, Nathalie (Université de Strasbourg)
Pesquera, David (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Preziosi, Daniele (Université de Strasbourg)

Data:	2025
Resum:	Following the discovery of superconductivity in hole-doped NdNiO2 infinite-layer thin films, extensive research has been conducted particularly to compare these materials with cuprates. Superconductivity has also been observed in nickelate thin films with other rare-earth elements such as Pr and La, but not in their bulk forms, suggesting a critical role for substrate-induced strain/interface or dimensionality effects. In this study, we used water-soluble (Ca,Sr)3Al2O6 sacrificial layers to fabricate freestanding perovskite nickelate membranes and explore the phase transformation to infinite layers of the membranes via topotactic reduction in the absence of any template effect from the substrate. Highly metallic NdNiO3 membranes with bulk-like hysteretic metal-to-insulator transitions could be obtained when transferred from a LaAlO3 substrate. The topotactic reduction of these membranes with CaH2 was shown to be successful as characterized by the expected decrease of the out-of-plane cell parameter and absence of apical oxygens. The reduced membranes, however, displayed insulating characteristics similar to those of bulk infinite-layer nickelates. Our findings strongly indicate that a template is necessary to stabilize a coherent and robust infinite-layer phase with optimal transport properties.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PID2022-140589NB-I00 "la Caixa" Foundation 100010434 Agencia Estatal de Investigación CEX2021-001214-S European Commission 014206
Nota:	Altres ajuts: CERCA Programme/Generalitat de Catalunya
Drets:	Aquest material està protegit per drets d'autor i/o drets afins. Podeu utilitzar aquest material en funció del que permet la legislació de drets d'autor i drets afins d'aplicació al vostre cas. Per a d'altres usos heu d'obtenir permís del(s) titular(s) de drets.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió acceptada per publicar
Matèria:	Cuprates ; Infinite-layer ; Nickelates ; Perovskite layers ; Rare-earths ; Sacrificial layer ; Substrate-induced strain ; Thin-films ; Topotactic reduction ; Watersoluble
Publicat a:	Physical review materials, Vol. 9, Num. 1 (January 2025) , art. 014801, ISSN 2475-9953

DOI: 10.1103/PhysRevMaterials.9.014801

Postprint 22 p, 11.2 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats