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초록·키워드
We synthesized crystalline films of neodymium nickel oxide (NdNiO<sub>3</sub>), a perovskite quantum material, switched the films from a metal phase (intrinsic) into an insulator phase (electron-doped) by field-driven lithium-ion intercalation, and characterized their structural and optical properties. Time-of-flight secondary-ion mass spectrometry (ToF-SIMS) showed that the intercalation process resulted in a gradient of the dopant concentration along the thickness direction of the films, turning the films into insulator-metal bilayers. We used variable-angle spectroscopic ellipsometry to measure the complex refractive indices of the metallic and insulating phases of NdNiO<sub>3</sub>. The insulator phase has a refractive index of <i>n</i> ∼ 2 and low absorption in the visible and near-infrared, and analysis of the complex refractive indices indicated that the band gap of the insulating phase is roughly 3-4 eV. Electrical control of the optical band gap, with corresponding large changes to the optical refractive indices, creates new opportunities for tunable optics.
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