Spirals and skyrmions in two dimensional oxide heterostructures
我们构建的一般自由能管辖的长波长磁性在二维氧化物异质结构，适用于磁性的微观机制无关。这导致，在弱的，但不可忽略的自旋轨道耦合的相关制度，丰富的相图包含在平面内的铁磁，螺旋，锥，和skyrmion晶格相，以及稳定的热波动的超导态。通过对一个简单的Rashba自旋轨道耦合模型的微观推导，验证了一般结论。
2014-01-07 cond-mat.str-el
Topological insulators from complex orbital order in transition-metal oxides heterostructures
在二维和三维晶格模型中，人们提出了由电子-电子相互作用动态产生的拓扑带绝缘体。我们提出的证据表明，二维版本可以稳定的过渡金属氧化物的数字（111）异质结构作为纯粹的本地相互作用的结果。的拓扑阶段是伴随着自发订购的复杂的轨道，我们讨论了它们的稳定性与Hund的规则耦合，Jahn-Teller相互作用和反演对称性破缺项。作为主要的竞争对手，我们确定了自旋和磁性相。
2011-10-15 cond-mat.str-el
Topological Phases in Oxide Heterostructures with Light and Heavy Transition Metal Ions
结合使用密度泛函理论，紧束缚模型，和Hartree-Fock理论，我们预测的拓扑相和没有时间反转对称性破缺的氧化物异质结构。我们认为这两种异质结构含有轻过渡金属离子，和那些含有重过渡金属离子。我们发现（111）生长方向自然导致在钙钛矿结构和烧绿石结构的拓扑相的有利条件。对于轻的过渡金属元素，Hartree-Fock理论预测自旋-轨道耦合通过现场多轨道相互作用有效地增强，并且可以驱动系统通过拓扑相变，而具有固有的大自旋-轨道耦合的重元素需要弱得多，甚至消失的电子相互作用来实现拓扑相。
2014-09-25 cond-mat.str-el
Carrier driven coupling in ferromagnetic oxide heterostructures
过渡金属氧化物以其复杂的磁性和电学性质而闻名。当在异质结构的几何形状，他们显示出特别的承诺自旋电子学和巨磁阻应用。在这封信中，我们提出了一种新的机制，在异质结构中的巡游铁磁材料层之间的耦合。耦合由努力通过异质结构最大限度地离域以获得动能的载流子介导。在这样做时，它们迫使组成层之间的铁磁或反铁磁耦合。为了说明这一点，我们专注于异质结构组成的SrRuO $_3$和La $_{1-x}$ A $_{x}$ MnO $_3$（A=Ca/Sr）。我们的机制是一致的反铁磁排列，这是已知发生在多层SrRuO $_3$ -La $_{1-x}$ A $_{x}$ MnO $_3$。为了支持我们的断言，我们提出了一个最小的近藤晶格模型，再现已知的磁化特性的多层膜。此外，我们讨论了异质结构的量子阱模型，并认为自旋相关的态密度决定了耦合的性质。作为一个吸烟枪签名，我们建议，双层具有相同的成分将铁磁和反铁磁耦合之间的振荡时，调整层的相对厚度。
2017-01-11 cond-mat.str-el
Unconventional interlayer exchange coupling via chiral phonons in synthetic magnetic oxide heterostructures
声子的手征对称性破缺由于与自旋自由度的强耦合而在量子涌现现象中起着至关重要的作用。然而，手征声子-自旋耦合的直接实验证据是缺乏的。在这项研究中，我们报告了原子控制的铁磁金属（SrRuO 3）-铁磁绝缘体（SrTiO 3）异质结构中的手性声子介导的层间交换相互作用。由于非常规的层间交换相互作用，我们已经观察到旋转的磁矩作为一个功能的绝缘间隔层的厚度，导致自旋螺旋状态。声子塞曼效应进一步证实了手性声子-自旋耦合。手征声子的存在及其与自旋的相互作用以及我们的原子尺度异质结构方法为揭示手征声子在磁性材料中的关键作用打开了一扇窗户。
2022-02-03 cond-mat.str-el
Oxide Heterostructures from a Realistic Many-Body Perspective
氧化物异质结构是一种新的设计材料，它为工程挑战电子特性，特别是超越有效的单粒子描述的相关效应提供了可能性。这篇简短的评论试图突出一些要求高的方面和问题，目的是从第一原理描述遇到的物理学。本文将简要介绍密度泛函理论与动力学平均场论相结合的方法来研究强关联氧化物中的多体效应。所讨论的示例涉及突出的莫特带绝缘类型和带-带绝缘类型的氧化物异质结构，其中不同的电子特性可以稳定在单个结构化氧化物材料内。
2018-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strongly enhanced Rashba splittings in oxide heterostructure: a tantalite monolayer on BaHfO$_3$
在过渡金属氧化物表面和界面处出现的二维电子气（2DEG）中，已经指出Rashba自旋-轨道相互作用，由于破缺的反转对称性和原子自旋-轨道耦合引起的动量相关的自旋分裂，可以对自旋、轨道和电荷通道中的电子有序产生深远的影响，并且可能有助于引起奇异现象，例如铁磁-超导共存和拓扑超导性。虽然一个大的Rashba分裂有望提高实验的可访问性，这种现象，它还没有被理解，我们如何才能最大限度地提高这种分裂。在这里，我们提出了一个有前途的路线，实现显着的拉什巴型带分裂使用的薄膜异质结构。基于第一性原理方法和分析模型分析，钽酸盐单层BaHfO $_3$主机二维带起源于Ta $t_{2g}$状态与强大的Rashba自旋分裂-高达近10%的带宽-在两个带的最小值和鞍点，由于最大破坏的反演对称性。这种2DEG能带结构使得这种氧化物异质结构成为一个有前途的平台，用于实现具有Majorana费米子的拓扑超导体和具有强自旋轨道耦合的电子相关物理。
2016-01-20 cond-mat.str-el
Quantitative determination of bond order and lattice distortions in nickel oxide heterostructures by resonant x-ray scattering
我们提出了一个结合研究镍$K$边缘共振X射线散射和密度泛函计算探测和区分电子驱动的有序和晶格畸变的镍酸盐异质结构。我们表明，由于低晶体对称性，结构畸变的贡献可以显着贡献的键序NdNiO $_3$参考膜的能量依赖性布拉格峰强度。对于具有磁有序的LaNiO $_3$ -LaAlO $_3$超晶格，我们建立了严格的键序参量上限.因此，我们最终确认预测的一个占主导地位的自旋密度波序参量在金属镍酸盐的准二维电子结构。
2016-04-25 cond-mat.str-el
Honeycomb oxide heterostructure: a new platform for Kitaev quantum spin liquid
Kitaev量子自旋液体，即大规模量子纠缠态，在自然界中是非常稀缺的，寻找新的候选系统仍然是一个巨大的挑战。蜂窝异质结构可能是一个有前途的路线，以实现和利用这样一个奇异的量子相，通过提供额外的可控性的哈密顿量和设备兼容性，分别。在这里，我们提供了外延蜂窝状氧化物薄膜Na 3Co 2SbO 6，最近提出的Kitaev量子自旋液体的候选者。我们发现一个自旋玻璃和反铁磁基态依赖于钠的化学计量，这不仅意味着钠空位控制的重要性，但也强烈的挫折在Na3Co2SbO6。尽管其经典的基态，场依赖的磁化率显示出显着的标度崩溃与一个单一的临界指数，这可以解释为量子临界性的证据。其电子基态和自旋哈密顿量与Kitaev模型的预言一致。我们的工作为Kitaev量子自旋液体的实现和应用提供了一条独特的途径。
2023-02-09 cond-mat.str-el
Perspective: Strongly correlated and topological states in [111] grown transition metal oxide thin films and heterostructures
我们强调了最近的进展，在[111]取向的过渡金属氧化物薄膜和异质结构，这是出了名的难以实现相比，他们的[001]取向的对应物的强关联和拓扑状态的理论，材料制造和实验表征。我们专注于两类复杂的氧化物，具有化学式ABO 3和A2 B2 O 7，其中B位点被具有局部矩的开壳过渡金属离子占据，A位点通常是稀土。由这些母体复合晶格衍生出的[111]取向准二维晶格可以表现出特殊的几何和对称性，即屈曲的蜂窝晶格，以及kagome和三角晶格。这些晶格基序形成了以奇异磁性、各种形式的轨道有序、拓扑绝缘体、拓扑半金属、量子反常霍尔绝缘体和量子自旋液体表示的突现强关联和拓扑态的基础。对于具有高原子序数的过渡金属离子，自旋-轨道耦合起着重要作用，并且可能在电子能带结构和磁激发光谱中产生额外的拓扑特征。我们通过阐述这一积极发展领域的开放挑战和机遇来结束展望。
2020-03-27 cond-mat.str-el
Enhancing triplet superconductivity by the proximity to a singlet superconductor in oxide heterostructures
我们展示了在三层氧化物异质结构中，两个相反宇称的超导体之间的相干耦合在原理上是如何实现的。由于中间层离子内强的自旋轨道耦合，单重态库珀对转变为三重态，反之亦然。这导致了三重态超导性的大幅增强，并在高于原生三重态临界温度的情况下持续存在。
2016-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sub-monolayer nucleation and growth of complex oxide heterostructures at high supersaturation and rapid flux modulation
我们报告的非平凡的纳米级动力学的沉积新的复杂的氧化物异质结构组成的单位细胞厚的相关金属LaNiO 3和电介质LaAlO 3。多层膜表现出非常好的结晶度和表面形态保持在大量的层，证实了AFM，RHEED，和同步辐射X-射线衍射。为了阐明生长背后的物理学，衬底的温度和沉积速率在很宽的范围内变化，并且在两层模型的框架中处理结果。这些结果对于合成新相的复合氧化物异质结构具有重要意义。
2010-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
All Oxide Ferromagnet/Semiconductor Epitaxial Heterostructures
基于氧化物的铁磁体/半导体异质结构为自旋电子学提供了实质性的优势。我们用脉冲激光沉积法在ZnO（0001）和Al_2 O_3（0001）衬底上生长了（111）取向的Fe_3 O_4薄膜和Fe_3 O_4/ZnO异质结构。高品质的结晶膜与马赛克蔓延小至0.03度，尖锐的接口，和均方根表面粗糙度为0.3纳米。磁化强度测量表明，具有3.2 μ B/f. u的饱和磁化强度的磁铁矿层的明确的铁磁行为。30万我们的研究结果表明，Fe 3 O 4/ZnO系统是一个有趣的和有前途的候选人实现多功能异质结构。
2008-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab-initio Low-Energy Model of Transition-Metal-Oxide Heterostructure LaAlO3/SrTiO3
我们发展了过渡金属-氧化物异质结构的多尺度关联电子从头计算方法，并确定了低能有效模型的参数。通过分离LaAlO 3/SrTiO 3中相互纠缠的Kohn-Sham（KS）带和费米能级附近的Ti t2 g带，利用约束无规相位近似（cRPA）计算了界面低能有效模型的参数.第一层中的Ti t2 g轨道的在位能量比第二层中的低约650 meV。在第一层中，Ti t2 g轨道的转移积分几乎与体SrTiO 3相同，而有效屏蔽库仑相互作用变得比体SrTiO 3大约10%。从散装SrTiO 3的参数的差异迅速减少，从界面的距离增加。我们目前的通用方法，使它有可能得到有效的从头计算低能量模型，并允许研究界面的强关联电子系统的第一性原理。
2012-05-16 cond-mat.str-el
Oscillatory Exchange Coupling and Positive Magnetoresistance in Epitaxial Oxide Heterostructures
在具有顺磁性$LaNiO_3$间隔层厚度的铁磁$La_{2/3}Ba_{1/3}MnO_3$层之间的交换耦合中的振荡已经在两种氧化物的外延异质结构中观察到。在RKKY模型中采用{ \it从头算}计算的$LaNiO_3$的能带结构，考虑到强电子散射的间隔内解释这种行为。反铁磁耦合超晶格表现出正的面内电流磁电阻。
2000-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coupling of strain and magnetism in manganite-based complex oxide heterostructures
本文综述了混合价锰酸盐异质结构中应变与电子及磁性耦合的实验与理论研究，利用PNR等技术揭示了应变对磁性的直接调控机制，并探讨了其在新型器件设计中的应用前景。
2023-10-19 cond-mat.str-el
Enhancement of flux-line pinning in all-oxide superconductor/ferromagnet heterostructures
本文用定量磁光方法研究了YBa_2Cu_3 O_7与铁磁体La_（2/3）Ca_（1/3）MnO_3和SrRu_3组成的双层结构超导薄膜的局域临界电流密度jc。一个明显的磁滞jc被观察到这是归因于铁磁层的磁化状态。在磁涡-壁面相互作用的框架内对结果进行了讨论.
2004-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Light-enhanced gating effect at the interface of oxide heterostructure
在半导体材料中，静电门控和光照是广泛使用的刺激，以调整系统的电子特性。在这里，我们显示了一个显着的增强光响应在导电界面的LaVO 3-SrTiO 3下的光和负栅偏压的同时应用，在比较各自的应用。另一方面，当施加正的栅极偏置电压时，LaVO 3-SrTiO 3界面在很大程度上对光照射保持不敏感。我们的X射线衍射仪，拉曼光谱和光电子能谱测量表明，不同的LaAlO 3-SrTiO 3界面，氧空位的迁移是不是增强的光响应的主要机制。相反，我们认为，我们的系统的光响应是内在的，这种内在的机制是一个复杂的相互作用之间的带填充，电场在界面上，强电子相互作用，由于MOTTness的LaVO 3和修改的导电通道宽度。
2020-12-14 cond-mat.str-el
Hubbard-Thomas-Fermi Theory of Transition Metal Oxide Heterostructures
我们证明了过渡金属氧化物异质结的Hubbard模型表示中的电荷分布可以用一个近似的能量近似为静电能和均匀三维哈伯德模型能量之和的Hubbard-Fermi理论来描述。当氧化物中的带电原子层近似为具有均匀电荷密度的二维薄片时，静电能被简单地计算。我们发现，该理论可以重现从完全Hartree-Fock理论得到的结果，为各种不同的异质结构。我们还明确地表明，如何利用量子-费米理论来定性地估计一些关键性质。
2007-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coupling ferroelectricity with spin-valley physics in oxide-based heterostructure
自旋和谷物理的耦合被认为是下一代自旋电子和谷电子器件的一条有前途的路线。在谷电子应用的工程功能特性的目的，我们专注于铁电异质结构BiAlO 3/BiIrO 3，其中三角晶场，层自由度和自旋轨道耦合之间的复杂相互作用介导一个强大的自旋谷耦合。此外，我们表明，铁电性提供了一个非易失性的处理来操纵和切换新兴的谷对比自旋极化。
2015-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunable magnetic interaction at the atomic scale in oxide heterostructures
我们报告的一些结构相同，但化学上不同的过渡金属氧化物的系统研究，以确定如何材料的特定属性，如组合物和应变影响异质结构的界面处的属性。我们的研究考虑了一系列的结构，包含两层铁磁SrRuO3，与反铁磁绝缘锰氧化物夹在中间。结果表明，如何控制界面铁磁性的强度和相对取向的关联电子材料的方法，通过价态变化和衬底诱导的应变，分别。
2010-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-Principles Many-Body Investigation of Correlated Oxide Heterostructures: Few-Layer-Doped SmTiO$_3$
相关氧化物异质结构是凝聚态研究中的一个具有挑战性的问题，因为它们的结构复杂性与有效单粒子图像之外的电子态交织在一起。通过探索SmTiO $_3$掺杂几层SrO的相关电子结构，我们提供了这样的系统的复杂性的洞察。此外，它示出如何先进的结合带理论的水平上的Kohn-Sham密度泛函理论与显式多体理论的水平上的动力学平均场论提供了一个足够的工具来应付这个问题。带绝缘，金属和莫特临界电子区域的共存被揭示在个别异质结构与多轨道流形。有趣的轨道极化，金属和莫特层之间的定性变化也遇到了。
2017-09-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparative study of LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ heterostructures grown by pulsed laser deposition and oxide molecular beam epitaxy
与不同沉积技术相关联的生长条件的变化可以极大地影响复合氧化物异质结构的相稳定性和缺陷结构。我们合成的超晶格的顺磁性金属LaNiO 3和大带隙绝缘体LaAlO 3原子层的分子束外延（MBE）和脉冲激光沉积（PLD），并比较其结晶度，微观结构所揭示的高分辨率透射电子显微镜图像和电阻率。MBE样品显示出更高的堆垛层错密度，但更光滑的界面和通常更高的电导率。我们的研究确定了MBE和PLD生长的机遇和挑战，并作为钙钛矿氧化物沉积技术选择的一般指南。
2017-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanoscale Phenomena in Oxide Heterostructures
在创建复杂的氧化物异质结构（在两种不同的过渡金属氧化物之间形成的界面）方面的最新进展已经预示着材料和物理研究的新时代，使得能够将一组独特多样的共存物理性质与不断增加的实验控制程度相结合。这些系统已经展示了各种各样的现象，如超导性，磁性和铁弹性，所有这些都是门可调的，证明了它们对基础发现和技术创新的承诺。为了充分利用这种丰富性，有必要在最小尺度上理解和控制物理学，这使得纳米探针的使用至关重要。使用原型LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$接口为指导，我们探索了令人兴奋的发展，在物理的氧化物基异质结构，重点是纳米结构和纳米探针，以解开其复杂的行为。
2014-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resistive hystersis effects in perovskite oxide-based heterostructure junctions
本文报道了氧化物基金属/铁电/金属（MFM）结的电学和结构特性。异质结构由作为金属层的La0.7Ca0.3MnO3（LCMO）和作为铁电层的BaTiO 3（BTO）的叠层组成。采用光刻和氩离子刻蚀技术在LCMO/BTO/LCMO异质结上制备了尺寸为400 × 200 μ m ~ 2的结基器件。测量了MFM结的直流电流-电压特性。在300 K时，器件表现出线性（I-V）特性，而在77 K时，（I-V）曲线表现出一些可重复的开关行为，具有明确的剩余电流。所得到的电阻调制与已经报道的显示电阻切换的铁电层中的电阻调制非常不同。提出了一个模型来解释这些数据
2006-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Phase Transition Coupled with Spin-Valley Physics in Ferroelectric Oxide Heterostructures
探讨了在具有eg电子组态的铁电氧化物异质结构中实现自旋和谷物理耦合的可能性。我们表明，极性结构畸变诱导自旋谷耦合性能的外观，在同一时间负责从量子自旋霍尔绝缘相到平凡的带绝缘体的拓扑转变。耦合自旋谷物理的拓扑带反转的影响在一个非平凡的方式，而谷依赖的自旋极化的传导和价带被保存，贝里曲率和自旋谷选择规则的变化被预测，导致不同的圆二向色性响应以及谷和自旋霍尔效应。
2016-10-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Tunneling Electroresistance Induced by Interfacial Phase Transitions in Ultrathin Oxide Heterostructures
利用铁电控制电子输运是氧化物异质结构中的一项新兴技术。许多以前的研究在FE隧道结（FTJ）利用单独的静电势的差异，引起的FE极化方向的变化，在FTJ。在这里，我们表明，在实践中的两个极化状态之间的结电流比可以进一步提高相关的电子氧化物电极中的静电改性，并FTJs与纳米薄层可以有效地产生一个相当大的电阻比在室温下。为了理解这些令人惊讶的结果，我们采用了一个额外的控制参数，这是相关的电子氧化物的电子和磁性相边界的交叉。在异质界面处的FE诱导的相位调制最终导致增强的电阻效应。我们的研究强调了异质界面自由度之间的强耦合可以在氧化物电子学中产生多功能和新颖的应用。
2013-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ferroelectric Control of Magnetism and Transport in Oxide Heterostructures
磁性和传输是现代电子设备中的两个关键功能成分。在氧化物异质结构中，铁电性可以提供一种新的途径来控制这两个属性通过电操作，这是科学上有趣的和技术上重要的。本文简要介绍了这一快速发展的研究领域的最新进展。将涉及几个分主题。首先介绍了界面磁性的铁电极化调谐，包括磁化强度、易磁化轴、磁相以及交换偏压的调谐。其次，铁电极化的横向和隧道传输调谐将进行审查。
2014-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of strontium segregation in LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ and NdGaO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ oxide heterostructures by X-ray photoemission spectroscopy
用脉冲激光沉积法在TiOPDMATHABMN封端的SrTiOPDMATHABMM单晶上生长了不同厚度的LaAlOPDMATHABMM和NdGaOPDMATHABMM薄膜，并用软X射线光电子能谱对其进行了研究。通过改变光子能量$hν$和发射角$Θ$来调整测量的表面灵敏度。与其他元素的芯能级相反，Sr $3d$线显示出对于更高表面灵敏度的意外分裂，表明存在第二种锶组分。从我们的定量分析，我们得出结论，在生长过程中，锶原子扩散远离衬底和偏析在异质结构的表面，可能形成氧化锶。
2014-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable perpendicular exchange bias in oxide heterostructures
交换偏置效应是磁存储器和自旋电子器件的重要组成部分。尽管最近的研究已经表明，垂直于器件平面的各向异性提供了优异的热噪声稳定性，但是已经证明在薄膜结构中实现垂直交换偏置是非常困难的。在这里，我们证明了一个强大的垂直交换偏置效应的异质结构的准二维倾斜反铁磁体La $_2$ CuO $_4$和铁磁（La，Sr）MnO $_3$的臭氧辅助分子束外延合成。这种效应的大小可以通过铜酸盐层的掺杂水平来控制。因此，层状氧化物的倾斜反铁磁性是磁性器件中单轴各向异性的一个新的和潜在的强大来源。
2019-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Double perovskite heterostructures: Magnetism, Chern bands, and Chern insulators
氧化物异质结构可控生长的实验表明，实现低维关联电子拓扑非平凡态的前景。在这里，我们研究异质结构组成的{111}-双层的双钙钛矿隔离惰性带绝缘体。在本体中，这些双钙钛矿具有与巡游电子相互作用的明确的局部矩，从而导致高温铁磁性。在二维蜂窝状{111}-双层结构中，我们发现了一个丰富的相图，具有可调的铁磁序，拓扑Chern带和C=2的Chern绝缘体制度。一个有效的双带模型塞曼分裂j=3/2状态捕捉到这种非平凡的带拓扑结构。我们的研究结果是广泛的相关性氧化物材料，如Sr 2FeMoO 6，Ba 2FeReO 6，Sr 2CrWO 6。
2014-07-28 cond-mat.str-el
Correlated Quantum Phenomena of Spin-Orbit Coupled Perovskite Oxide Heterostructures: Cases of SrRuO3 and SrIrO3-Based Artificial Superlattices
本综述探讨4d和5d氧化物超晶格中自旋-轨道耦合驱动的关联量子现象，涵盖结构调制、电子与磁性质，揭示超晶格设计如何催生新功能。
2023-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interfacial Magnetism in Complex Oxide Heterostructures Probed by Neutrons and X-rays
磁性复合氧化物异质结构是人们非常感兴趣的，因为在不同材料的界面处的大量现象可以产生全新的物理和潜在的有价值的功能。在外延层氧化物界面处的改变的磁化强度、新颖的磁耦合和涌现的界面磁性正在进行深入的研究，这形成了我们对如何利用这些材料的理解，特别是对于自旋电子学。基于中子和X射线的技术在表征界面磁结构和澄清这一快速发展领域的基础物理方面发挥了决定性作用。在这里，我们回顾了最近的一些实验结果，重点是那些通过极化中子反射计和极化x射线吸收光谱研究。最后，我们提出一些观点。
2015-09-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for spin-triplet superconducting correlations in metal-oxide heterostructures with non-collinear magnetization
实验研究了由铁磁La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3、铁磁SrRu_（0.7）O_3和超导YBa_2Cu_3 O_x组成的异质结构。采用脉冲激光沉积法制备了Au/La0.7Sr0.3MnO3/SrRuO 3/YBa 2Cu 3 Ox复合材料，并通过X射线衍射和反射率测试证实了其高质量。利用SQUID磁强计和极化中子反射仪揭示了异质结构的非共线磁态。我们已经进一步观察到超导电流在台面结构的异质结构的顶部上的第二超导Nb层的沉积，然后通过光刻和离子束蚀刻图案化。在这些台面结构中观察到的约瑟夫森效应可以通过超导序参量的三重态分量渗透到磁性层中来解释。
2014-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Defect engineering in oxide heterostructures by enhanced oxygen surface exchange
具有良好控制的组成和结构的材料的合成提高了我们对其固有电输运性质的理解。原子控制生长的最新进展已被证明是至关重要的，使外延氧化物异质结构中的新的物理现象的研究。然而，这些现象可以通过作为掺杂和杂质散射的外部源的缺陷的存在下的影响。因此，控制这种缺陷的性质和密度是必要的，我们要充分了解材料的固有特性，并利用它们在未来的设备技术。在这里，我们表明，掺入的锶铜氧化物纳米层强烈降低了杂质散射在氧化物LaAlO 3-SrTiO 3（001）异质结构的导电界面，打开大门，高载流子迁移率材料。我们建议，这种远程铜酸盐层有利于增强抑制氧缺陷，通过减少异质界面膜系统中的氧交换的动力学势垒。这种受控缺陷工程的设计概念在其中增强的氧表面交换起着至关重要的作用的应用中可能具有显著的重要性。
2013-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Micromagnetic modelling and imaging of vortex|merons structures in an oxide|metal heterostructure
使用微磁学模拟，我们模拟了形成的印迹merons和反merons在钴覆盖层的不同厚度（1-8 nm），稳定的界面交换与反铁磁涡旋$α$ -Fe 2 O3。与实验观察到的结构类似，可以得到合理的交换参数，也在表面粗糙度的存在。我们生产模拟的meron|通过磁力显微镜（MFM）和氮空位（N-V）中心显微镜的反子图像，并建立了这些拓扑结构在不同的实验配置的签名。
2020-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microscopic model for the ferroelectric field effect in oxide heterostructures
为了研究含铁电组分的氧化物异质结构，引入了一个描述铁电场效应的微观模型哈密顿量。长程库仑相互作用被纳入作为一个静电势，解决自洽连同电荷分布。一个通用的双交换系统被用作导电沟道，外延连接到铁电栅极。所观察到的铁电屏蔽效应，即界面附近的电荷积累/耗尽，示出驱动界面相变，引起强大的磁电响应和双极电阻开关，定性与以前的密度泛函理论计算。该模型可以很容易地适应其他材料通过修改的导电通道的哈密顿量，它是有用的模拟铁电场效应器件，特别是那些涉及强相关的电子元件从头算技术是很难应用。
2011-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
La interstitial defect-induced insulator-metal transition in oxide heterostructures LaAlO3/SrTiO3
过氧化氢氧化物界面因其基础物理和全氧化物电子学应用前景而引起了人们极大的研究兴趣。基于第一性原理计算，我们提出了LaAlO 3/SrTiO 3（110）中表面La间隙促进界面绝缘体-金属转变的新理论.与表面氧空位对LaAlO 3/SrTiO 3（001）界面的绝缘体-金属转变起决定性作用相比，我们发现表面La空位在实验上更接近实际，更易于操作，并且在大气环境中更稳定。有趣的是，这些表面La晶体在导电的LaAlO 3/SrTiO 3（110）界面上也诱导出具有Ti dyz/dxz特征的自旋分裂态。另一方面，对于绝缘的LaAlO 3/SrTiO 3（110）（<4个晶胞LaAlO 3厚度），在LaAlO 3侧发现La（Al）和O原子之间的畸变，部分地补偿了偏振发散。我们的研究结果揭示了LaAlO 3/SrTiO 3（110）异质结构中金属-绝缘体转变的起源，也揭示了LaAlO 3/SrTiO 3（110）异质结构在电子和磁性应用中的新的可能性。
2017-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Atomistic Engineering of Phonons in Functional Oxide Heterostructures
声子工程，即，晶体中的集体晶格振动对于操纵材料的物理性质如热输运、电子-声子相互作用、晶格振动的限制和光学偏振是必不可少的。声子工程的大多数方法在很大程度上限于典型半导体的高质量异质结构。然而，人工工程的声子在各种材料的功能特性，如复杂的氧化物，将产生前所未有的应用相干可调声子在未来的量子声学器件。在这项研究中，我们展示了人工工程的声子在原子级SrRuO 3/SrTiO 3超晶格，其中可调谐的声子模式，通过共焦拉曼光谱观察。特别地，相干超晶格导致声学声子色散的回折，导致太赫兹频域中的带折叠声学声子。我们可以通过原子尺度的精确厚度控制进一步微调频率从1到2 THz。此外，我们观察到一个极性光学声子起源于人工氧化物超晶格中的局部反转对称性破缺，表现出涌现功能。我们的方法的原子级异质结构的复杂氧化物将大大扩展材料系统的量子声学器件，特别是与功能集成的可行性。
2022-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Proximity effect and electron transport in the oxide hybrid heterostructures with superconducting/magnetic interfaces
研究了具有超导体/磁性物质（S/M）界面的氧化物异质结构中的电子输运，在S/M界面处，超导关联在磁性物质中的反常大穿透（邻近效应）得以实现.基于M-中间层多层磁性结构的理论模型和实验结果表明，在S/M-界面处存在长程邻近效应，层间磁化呈现反铁磁（AF）有序。所研究的混合异质结构包括铜酸盐超导体、AF-铜酸盐夹层和传统超导体Nb。在液氦温度下，用AF膜CaSrCuO制成的15-50 nm厚的M-夹层，观察到密度为1-10A/cm ~ 2的超导临界电流和0.1- 0.2mV的特征电压。这些异质结构偏离了正弦型超导电流-相位关系，其二次谐波临界电流为一次谐波的10-20%。具有S/AF界面的混合异质结构显示出对外磁场的高灵敏度，这可能是由于外磁场对AF -中间层的各个层的磁矩的倾斜的影响。用亚锰酸盐膜代替AF铜酸盐，没有观察到临界电流，尽管M-中间层非常薄，低至5 nm。
2010-01-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Symmetry-Tunable Environment in Functional Ferroic Heterostructures
我们展示了氧化物异质结构的生长后对称性控制的概念。功能氧化物夹在两个铁电层之间，并且通过层选择性电场极化可逆地打开或关闭氧化物成分的位置处的反转对称性。该过程的功能性通过光学二次谐波产生来监测。我们的方法被认为是其他材料和对称性的推广。因此，我们建立铁电三层结构作为器件组件，其中磁驱动的电荷，自旋和应变相关的功能可以被激活和停用。
2013-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modulation of Quantum Transport in Complex Oxide Heterostructures with Proton Implantation
本文提出利用质子注入作为精确工具调控SrTiO3基异质结构的界面输运，揭示了低通量下电荷掺杂主导和高通量下无序散射主导的非单调演化，为界面量子态的可控工程提供了新范式。
2025-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Novel Multifunctional Materials Based on Oxide Thin Films and Artificial Heteroepitaxial Multilayers
过渡金属氧化物具有高温超导性、铁磁性、反铁磁性、铁电性甚至多铁性等优良的物理性质。氧化物薄膜技术的巨大进步使我们能够将这些材料与半导体、正常导电、介电或非线性光学氧化物集成在复杂的氧化物异质结构中，为新型多功能材料和各种器件应用提供了基础。在这里，我们报告的组合铁磁，半导体，金属和介电材料的性能在薄膜和人工异质结构，使用激光分子束外延。我们讨论了氧化物为基础的铁磁隧道结，过渡金属-杂质半导体，本征多铁性和人工铁电/铁磁异质结构的制造和表征-后者允许应变效应的详细研究，形成自旋力学的基础。对于表征，我们使用X射线衍射，SQUID磁强计，磁输运测量，和先进的方法，透射电子显微镜的目标是相关的宏观物理性能与微观结构的薄膜和异质结构。
2010-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimer Mott Insulator in an Oxide Heterostructure
研究了在相关氧化物异质结构中设计人工莫特绝缘体的问题。我们考虑了基于离子不连续掺杂的量子限制的极限，并认为在GdTiO $_3$基质中的单个SrO层的情况下可以实现独特的二聚体莫特绝缘体。在二聚体莫特绝缘体中，电子不是局限于单个原子，而是局限于在两个TiO $_2$平面的双层上形成的分子二聚体上的键合轨道，类似于20世纪90年代研究的哈伯德阶梯的莫特绝缘状态。我们通过从头算和模型哈密顿量研究验证了二聚体莫特绝缘体的存在，并发现对于合理的Hubbard $U$值，它是稳定的和铁磁性的，具有0.65 eV量级的明确的成键/反键分裂，以及显著较小的Mott带隙，其大小取决于$U$。极性不连续性、强结构弛豫和电子关联的综合作用都有助于实现这种独特的基态。
2013-01-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Hall effect in a non-magnetic metal interfaced to a canted antiferromagnetic insulator in perovskite oxide heterostructures
本文报道了 DyFeO$_3$/CaRuO$_3$ 钙钛矿异质界面中由非共面自旋织构产生的拓扑霍尔效应，在 20 K 下观测到相当于 30 T 有效磁场的阶梯状霍尔信号，证明涌现场邻近效应具有普适性并拓展了材料选择范围。
2024-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characteristic Lengths of Interlayer Charge-Transfer in Correlated Oxide Heterostructures
利用层间相互作用控制功能异质结构的原子尺度设计已成为当今最有效的界面工程策略之一。在这里，我们展示了晶体LaFeO3缓冲层对非晶和晶体LaAlO3/SrTiO3异质结构的影响。LaFeO3缓冲层作为一个积极有利的电子受体在两个LaAlO3/SrTiO3系统，导致调制的界面载流子密度，因此金属到绝缘体的转变。对于非晶和晶态LaAlO3/SrTiO3异质结构，当LaFeO3层厚度分别穿过3和6个晶胞时，发现金属到绝缘体的转变。这种不同的临界LaFeO3厚度解释的氧化还原反应介导的和极性灾难为主的电荷转移，控制界面原子接触和超导费米屏蔽效应，分别在不同的特征长度。我们的研究结果不仅揭示了复杂的层间电荷转移氧化物异质结构，但也提供了一个新的路线，以精确定制的电荷转移过程中的功能界面。
2020-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface reconstruction in V-oxide heterostructures determined by x-ray absorption spectroscopy
我们提出了一个X射线吸收研究的V氧化态的依赖关系的厚度的LaVO $_3$（LVO）和覆盖LaAlO $_3$（LAO）层的LVO夹在LAO之间的多层结构。我们发现，作为LAO层厚度的函数的V的化合价的变化可以定性地解释由电子重建接口和化学重建之间的过渡。作为LVO层厚度的函数的变化由于在较厚的LVO层的本体中存在相当大量的V $^{4+}$而变得复杂。
2009-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coupling lattice instabilities across the interface in ultrathin oxide heterostructures
氧化物异质界面构成了在凝聚态物质中实现新功能的丰富平台。一个关键的方面是结构和电子性质之间的紧密联系，这可以通过具有不同晶格对称性的界面材料进行修改。在这里，我们确定的$\text{SrTiO}_3$，拓扑晶体金属托管之间的微妙的相互作用的自旋轨道耦合和电子相关性的$\text{SrIrO}_3$，薄膜的电子性质的电子效应的ε-tetraorbic失真。我们证明，低于在105 K的转变温度，$\text{SrIrO}_3$正交结构域直接耦合到四元结构域中的$\text{SrTiO}_3$。这迫使同相旋转轴位于平面内，并在$\text{SrIrO}_3$膜中产生二元畴结构。紧密接近的金属-绝缘体的过渡在介电$\text{SrIrO}_3$导致个别域具有强烈的各向异性的传输特性，由沿同相轴的带宽的减少驱动。钙钛矿中强的结构-性质关系使这些化合物特别适合于界面处的静态和动态耦合，为在氧化物异质结构中实现新功能提供了有前途的途径。
2020-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Full oxide heterostructure combining a high-Tc diluted ferromagnet with a high-mobility conductor
我们报告的高居里温度铁磁体层的高迁移率SrTiO 3（STO）基板在低氧压下处理的（La，Sr）TiO 3（Co-LSTO）组成的异质结构的生长。STO//Co-LSTO/LAO/Co隧道结中的垂直自旋相关输运测量表明Co-LSTO中存在大的自旋极化，而STO//Co-LSTO样品的平面磁输运实验证明在T = 10 K时电子迁移率高达10000 cm 2/Vs。在足够高的外加磁场和足够低的温度（H < 60 kOe，T < 4 K）下，还观察到了Shubnikov-de Haas振荡。我们提出了一个广泛的分析，这些量子振荡，并将它们与电子性质的STO，我们发现大的散射率高达~ 10 ps。因此，这项工作开辟了一种可能性，注入自旋极化电流从高居里温度稀释氧化物到同构系统具有高迁移率和大的自旋扩散长度。
2005-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Multifunctional magnetic oxide-MoS$_2$ heterostructures on silicon
本研究通过自支撑LSMO薄膜与范德华转移技术，在硅衬底上制备了LSMO-MoS$_2$异质结构，实现了栅极可调整流、高开关比晶体管、光电探测及室温电调磁响应等多功能集成。
2023-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el physics.app-ph
Engineered Kondo screening and nonzero Berry phase in SrTiO3/LaTiO3/SrTiO3 heterostructures
控制氧化物界面处的局域自旋和巡游电子之间的相互作用可以导致奇异的磁性状态。在这里，我们设计了SrTiO 3/LaTiO 3/SrTiO 3异质结构与不同厚度的LaTiO 3层（n单层），以研究在二维电子气系统的磁相互作用。当LaTiO 3层较薄时（n = 2，10），异质结构表现出明显的近藤效应，表现为界面上的巡游电子与局域磁矩之间的强相互作用，而当n = 20时，近藤效应被大大抑制。值得注意的是，观察到明显的Shubnikov-de Haas振荡，并且当LaTiO 3层相当薄（n = 2，10）时提取π的非零Berry相，这在具有较厚LaTiO 3层（n = 20）的异质结构中不存在。所观察到的现象被一致地解释为由于界面Rashba自旋轨道耦合和异质结构中的磁有序之间的相互作用导致的子带分裂和对称性破缺。我们的发现为探索和操纵复杂氧化物界面的非平凡电子能带结构提供了一条途径。
2022-10-25 cond-mat.str-el
Interface Design Beyond Epitaxy: Oxide Heterostructures Comprising Symmetry-forbidden Interfaces
本文提出一种基于薄膜转移、无需外延生长的新型界面制备方法，成功实现了对称性不匹配的蓝宝石与SrTiO3之间的原子级清洁界面，并观察到莫尔型重构，突破了传统外延的对称性限制。
2024-03-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic understanding of the orbital splitting and its tuning at oxide interfaces
通过密度泛函理论框架内的Wannier投影，我们能够确定修改后的c轴跳跃和阳离子带之间的能量失配作为氧化物异质结构的$Γ$点周围的$t_{2g}$分裂的主要来源，不包括以前提出的机制，如Jahn-Teller扭曲或电场不对称。界面LaAlO $_3$，LaVO $_3$，SrVO $_3$和SrNbO $_3$与SrTiO $_3$，我们展示了如何调整这种轨道分裂，设计在界面处具有更多$d_{xy}$电子的异质结构。这种“轨道工程”是控制氧化物异质结构界面物理性质的关键。
2012-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface engineering of quantum Hall effects in digital transition metal oxide heterostructures
拓扑绝缘体的特征在于由自旋轨道耦合驱动的非平凡能带拓扑。要充分探索拓扑绝缘体的基础科学和应用，物质实现是必不可少的。在这里，我们预测，紧束缚模型和第一性原理计算的基础上，沿[111]晶轴生长的钙钛矿型过渡金属氧化物双层是二维拓扑绝缘体的潜在候选者。这些材料的拓扑能带结构可以通过改变掺杂剂离子、衬底和外部栅极电压来微调。我们预测LaAuO $_3$双层膜具有约0.15 eV的拓扑非平凡能隙，这足以在室温下实现量子自旋霍尔效应。有趣的现象，如分数量子霍尔效应，与近平坦的拓扑非平凡带发现在$e_g$系统进行了讨论。
2011-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
