，有利于两者分离成一个平衡状态，特征是潜在复杂的微观和纳米结构（即层状结构、基质中垂直排列的棒等）。

　　通过调节材料组成、生长温度、应变状态、生长和冷却速率，能控制这种相分离结构的几何形状的能力。然而，在这些系统中，确定性和有序的材料自组装是一个极大的挑战。

　　虽然棘突分解样路径被用于纳米尺度的特征，但在通过这种方法中，产生远程有序特征阵列是困难重重的。

　　利用这些技术，可以产生体内不存在的外来新相合成人工异质结构。和单元细胞水平上的控制材料，得以实现物质的新状态。

　　尽管这些方法提供了前所未有的控制，但它们在可以创建的几何形状（即分层异质结构）非常有限。

　　该共晶体系的定向固化阳离子产生了奇异的产物，嵌入在SrTiO 3矩阵中的裂环谐振器类TiO 2特征，利用复杂的封闭薄菲lm沉积过程和外延研究了新+1+nO3n+1鲁德尔斯登-波普尔（RP）同源系列的新成员及其性质。

　　值得注意的是，大多数工作的ti丰富的相图已经完成的整体共晶体系和小工作做了Ti-rich材料fi lms显示只有非晶TiO x包含的生产SrTiO 3矩阵。

　　该系统中的大多数薄菲lm工作都集中在接近化学计量的SrTiO 3或sr过量。

　　这就引出了一个问题，非平衡生长技术和薄菲lm外延是否可以用于生产新的纳米结构？

　　于是我们研究了srtio3-tio2相图中富ti部分在共晶组成中及其周围的生长、结构和性质，发现非平衡性质导致薄膜大大超过钛的热力学溶解度极限SrTiO3和最终形成的分层。

　　原子力显微镜研究显示，没有证据表明相分离，表面在所有成分中保持相对光滑，只有在深度横截面高角度环形暗场（HAADF）-STEM成像的原子结构出现明显差异。

　　新型层状相的结构表征，平滑过程沿衬底的区轴后的HAADF-STEM图像。SrTiO 3衬底沿相同区域轴的相应图像，来自新层状相位的NAED模式，SrTiO 3衬底沿同一区域轴的相应NAED模式。

　　RSM研究了该底物的衍射条，分别对衬底和薄膜的042-和048-衍射条件进行了φ扫描，揭示了薄膜衬底系统的外延性。从STEM成像中，可以提取原子位置（阳离子的位置），并产生所提出的结构模型。

　　基于提取的原子间距离，可以构建一个原子模型，该初始模型的模拟衍射模式与NAED研究中获得的匹配很好，表明对结构有很好的初步理解。

　　然而，消除结构的歧义还需要额外的步骤，简单地说STEM成像提供了原子柱的投影，但没有揭示这些柱中原子的密度或精确组成。

　　这两个阶段都只以小阶段的形式存在，被认为是亚稳态形式，通过化学分析，实现了层状相的势结构的分化。

　　在原子级成像x射线衍射和化学分析中，确定了共晶组成材料生长过程，从而产生新型层状相，成为一种新的相-sr2ti7o14。这一阶段的单元单元存在类似于SrTiO 3的局部配位层，这些层由周期性排列的Ti和o离子单层分隔。

　　通过基于stem的电子能量损失谱（EELS）研究Ti-l2、3和O-K边缘谱，我们观察到转变（低能量）和拓宽的Ti-L2,3，分成与SrTiO 3衬底一直在氧气SrTiO 3-δ和Ti2O3（只有Ti 3+价态）因此混杂的存在混合Ti 3+ /Ti 4+价态。

　　我们还注意到α峰O-K边缘光谱的强度明显减少，这表明Sr-O键贡献更少的光谱，同样与Sr2Ti7O14（特别是TiO x层间）拥有更少的Sr-O键与SrTiO 3最后有了这些详细的结构和化学数据，我们进一步探索了Sr 2 Ti 7 O 1的结构和稳定性。

　　考虑到结构中ti离子存在几种价态的可能性，TiO 6八面体可能容易受到能量上，有利的内部畸变的影响。TiO 6八面体的小扰动，可能不能通过单独的实验来解决。

　　于是我们使用DFT方法来评估Sr 2 Ti 7 O 14相的最低能量结构，模拟结果表明，该结构是局部稳定的，并且存在轻微的八面体畸变，与未畸变结构相比，每个单元的能量回收率为3.4eV。与原子化能量相比，这是一个相当大的能量恢复。

　　基于结构分析，发现了一个新的结构和相，而了解这一奇异相的演化机制和性质是很重要的。很明显，所形成的结构与传统的共晶体系有明显的不同，因此它可以与材料中观察到其他外来结构—即晶体剪切结构（CSS）进行比较。

　　CSS可以被认为是所谓的非保守缺陷结构的一个例子，或者是改变母体材料成分的缺陷结构，并已经在一系列材料中被发现的过渡金属氧化物。

　　特殊的非保守缺陷结构发生，减少氧的含量导致破坏底层结构框架的结构有效分裂，一部分氧离子和结构放回一起，现在剪切（或移动），从而创建一个所谓的晶体剪切平面。

　　虽然早期关于CSS的工作集中在二元氧化物材料，但最近的工作探索了三元阴离子钙钛矿的CSS，其他人将这一想法扩展到阳离子过量体系，如RP同源系列。

　　Sr和O优先从结构这种与CSS的比较可能提供了另一种思考系统的方法，但重要的是要指出Sr 2 Ti 7 O 14不同于传统CSS系统的许多方式。

　　上述分析所指出的Sr 2 Ti 7 O 14是一个完全氧化体系（除了所有氧化材料共有的小的平衡密度外，结构中所有可用的氧位都被完全占据），就像RP相的情况一样。

　　在Sr 2 Ti 7 O 14中，Ti 3+和Ti 4+的混合价态来源于TiO x层中Ti离子的配位环境，而不是大规模的氧密度。

　　非化学计量的性质与Sr 2 Ti 7 O 14的体系的大小相反。例如，在RP系统中，存在a位过量。在最坏的情况下，过量只有2：1 ，而在Sr 2 Ti 7 O 14中，存在b位过量，其2：7 A： B比要大得多。

　　CSS系统由于存在一个退化的剪切平面组，因此缺乏对CSS的远程阶数。这通常会导致材料具有复杂的CSS旋转，从而产生一些所谓的波、发夹和Γ形状，如anBno3n-2同源钙钛矿CSS。

　　在Sr 2 Ti 7 O 14阶段，我们只观察到一种潜在CSS的变体，它在整个样品都是以高度有序、周期性的方式平行于薄膜的生长平面。

　　薄film外延和基板取向似乎发挥了关键作用，这可能是由于结构中具有六重对称的TiO x层很难在四重或双重对称的立方和矩形晶格上形成。

　　我们合成了一个新的阶段Sr 2 Ti 7 O 14自组装成一个高度有序分层结构，由层局部秩序类似于SrTiO 3，由紧密TiO x层结合非平衡增长技术，thin-fi lm外延，系统固有的化学结构不稳定性。

　　当Sr 2 Ti 7 O 14相仅在SrTiO3-TiO2体系的共晶组成中实现，这种形成高有序层状材料，有着独特方法代表一种新的模态，在其他具有类似化学结构系统中，实现物质的新状态，并可以为通过自组装设计分层结构提供新的见解。