The Conducting Channel at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Interface
通过改变沟道厚度研究了LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面处二维电子气中电子的局域化，以确定导电沟道的性质.在NdGaO $_3$（110）衬底上生长SrTiO $_3$层并用LaAlO $_3$覆盖。当SrTiO $_3$厚度为$\leq 6$晶胞时，界面处的大多数电子被定域化，但是当SrTiO $_3$层的数目为8-16时，自由载流子密度接近$3.3 \times 10^{14}$ cm $^{-2}$，该值对应于界面处每晶胞0.5个电子的电荷转移。当SrTiO $_3$厚度为$\geq 20$晶胞时，离域电子数再次减少。因此，$\sim{4}$ nm导电沟道明显位于界面下方。用安德森局域化和迁移率边缘相对于费米能级的位置解释了这些结果。
2013-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Formation of a conducting LaAlO$_3$ / SrTiO$_3$ interface studied by low energy electron reflection during growth
二维电子气之间发生的带绝缘体SrTiO $_3$和LaAlO $_3$继续吸引相当大的兴趣，由于动态控制载流子密度的可能性，以及随之而来的现象，如磁性和超导性。这种导电界面的形成对生长条件很敏感，但是尽管进行了大量的研究，仍然存在关于所涉及的物理细节的问题。特别地，在氧气（压力约为$5\times 10^{-5}$ mbar）中生长温度（约800 $^o$ ℃）下生长的LaAlO $_3$层的电子结构知之甚少，因为在这些条件下的分析技术不容易获得。为了研究这一问题，我们在低能电子显微镜内开发了一套脉冲激光沉积系统。该设置允许逐层生长控制和随角度变化的电子反射强度的原位测量，其可以用作生长期间表面层的电子结构的指纹。通过使用不同的衬底终端和生长条件，我们观察到两个家庭的反射率图，我们可以连接到样品与AlO $_2$丰富的表面和导电界面;或样品与富LaO表面和绝缘界面。我们的观察强调，基板终止和化学计量决定的电子结构的生长层，从而界面的电导。
2017-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Spin galvanic effect at the conducting SrTiO3 surfaces
SrTiO_3的（001）面在Ar ~+辐照后由绝缘转变为导电，产生准二维电子气（2DEG）。由于垂直于平面的反转对称性破缺，该导电表面层可以引入Rashba自旋轨道耦合。这种表面的自旋分裂最近已被证明由磁阻和角分辨光电子能谱测量。在这里，我们提出的实验证明了一个大的自旋电荷转换在表面。我们利用自旋抽运将自旋电流从NiFe薄膜注入表面，并测量由此产生的电荷电流。结果表明，表面的Rashba效应可以用于有效的电荷-自旋转换，而高效率是由于多d轨道和表面双折射。它在氧化物自旋电子学中有很大的应用前景。
2016-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic reconstruction at the interface between band insulating oxides: the LaAlO3/SrTiO3 system
在LaAlO_3和SrTiO_3带绝缘体界面上形成的导电准二维电子系统（q2 DES）正以新的范式面对着凝聚态物理界。虽然q2 DES的形成机制还存在争议，但新的导电界面已经被发现，为电子学、自旋电子学和光电子学的可能应用铺平了道路。本章是对LAO/STO系统研究的概述，介绍了过去十年中获得的一些最重要的结果，以澄清q2 DES在氧化物界面处的形成机制及其与半导体二维电子气相比的特殊电子性质。
2014-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Conducting interfaces between band insulating oxides: the LaGaO3/SrTiO3
我们表明，异质结构的LaGaO 3/SrTiO 3的生长产生了一个高导电界面的形成。我们的样品通过高分辨率电子显微镜进行了仔细分析，以评估其晶体完整性并评估界面的平整度。通过与LaAlO 3/SrTiO 3的载流子密度和方块电阻的比较，发现了它们的超导转变，这为拓宽极性-非极性界面的研究开辟了新的途径，对它们的物理基础提出了一些唯象的约束，并为通过选择合适的极性材料来调整它们的性质以适应未来的应用提供了可能。
2010-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of stoichiometry on interfacial conductance in LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ grown by 90$^o$ off-axis sputtering
本文报道了在Ar气氛中用90 $^o$离轴溅射法制备LaAlO $_3$和SrTiO $_3$之间的导电界面。在0.04 mbar的生长压力下，界面是金属的，在3 K下具有$10^{13}$ cm $^{-2}$数量级的载流子密度。通过增加生长压力，我们观察到LaAlO $_3$薄膜的面外晶格常数增加，而面内晶格常数不变。此外，低温薄层电阻随着生长压力的增加而增加，当生长压力达到0.10毫巴时导致绝缘界面。我们将结构变化归因于La/Al比的增加，这也解释了界面从金属行为到绝缘行为的转变。我们的研究强调了LaAlO $_3$的阳离子化学计量比在导电界面形成中的关键作用，以及Ar气压在生长过程中提供的控制。
2018-11-02 cond-mat.mtrl-sci
SrTiO$_3$ termination control: A method to tailor the oxygen exchange kinetics
我们提供的见解，在还原性气体环境中退火过程中的钙钛矿模型材料SrTiO 3的表面终止对氧空位掺入的影响。我们提出了一种新的方法来控制定制的氧空位的形成，通过控制终止。我们证明了一个SrO-终止可以抑制整个（100）-表面的氧空位的掺入，并将其应用于控制它们在薄膜生长过程中的掺入。利用LaAlO 3和SrTiO 3之间的导电界面，我们可以通过在界面处的SrO终止水平来定制基于氧空位的电导率贡献。
2019-07-13 cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensional conducting layer on SrTiO$_{3}$ surface induced by hydrogenation
我们发现在SrTiO $_{3}$（001）（STO）表面上氢化诱导的表面态不符合刚性带模型，这一点在真空中的原位电阻率测量得到了证实。随着STO上原子氢的暴露，在体带隙（间隙内状态）内出现新的表面状态（H诱导的施主状态，HDS），其将热激活的电子捐赠给体导带，导致表面下方的体带向下弯曲。掺杂的电子以平行于表面的二维方式流过空间电荷层。在电子输运的温度依赖性中观察到的半导体行为由载流子的热激活来解释。HDS和体导带在能量位置上是非刚性的，它们随着氢吸附的增加而靠近。最终HDS饱和其位置在体导带底部以下约88 meV。因此，薄层电导率也在1.95 $\pm$ ~ 0.02 $μ$ S/sq饱和。随着氢吸附的增加，相应于表面氢化的完成。
2019-04-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Laterally-confined two-dimensional electron gases in self-patterned LaAlO3/SrTiO3 interfaces
一个自下而上的过程已被用来工程的LaAlO 3/SrTiO 3界面原子组成和局部限制的二维电子气的横向尺寸在100 nm的顺序。这是通过使用SrTiO 3（001）基板表面与自图案化的化学终止，这是由LaAlO 3层复制，导致调制的LaO/TiO 2和AlO 2/SrO界面组合物。我们证明了约束的导电界面形成远程有序的纳米条纹或隔离区域。我们的研究结果表明，工程的界面化学终止是一个合适的战略对纳米级的横向限制的二维高流动性系统。
2014-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Three-dimensionality of mobile electrons at X-ray-irradiated LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interfaces
利用软X射线ARPES研究了低氧压下生长的LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$（LAO/STO）样品在X射线辐照后电子结构的变化。在低于~ 100 K的低样品温度下的辐照产生氧空位（VO），将Ti t2 g电子注入界面移动电子系统（MES）。在该温度下，氧向外扩散被抑制，并且预计VO主要出现在顶部STO层中。然而，我们在我们的样品中观察到X射线产生的MES的明显的三维（3D）特征，表明其向STO深度的大延伸，这与标准化学计量LAO/STO样品中MES的纯二维（2D）特征形成对比。基于自相互作用校正的DFT计算的MES引起的VOs在接口和STO散装，我们讨论了这种令人困惑的三维可能的机制。它们可能涉及在更深的STO层中的VOs残留，光电导诱导的金属态以及更奇特的机制，如X射线诱导的Frenkel对的形成。
2021-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optically excited multi-band conduction in LaAlO3/SrTiO3 heterostructures
具有10 nm厚的LaAlO 3膜的导电LaAlO 3/SrTiO 3界面的低温电阻在用能量高于SrTiO 3带隙的光照射后降低超过50%。我们解释了我们的观察光激发的一个额外的高迁移率的电子通道，这是空间上分离的光激发的空穴。照明后，我们测量一个强烈的非线性霍尔电阻，这是由光激发载流子的浓度和迁移率。这可以在双载流子模型内解释，其中除了在照射之前存在的低迁移率电子沟道之外，照射还产生高迁移率电子沟道。
2012-11-20 cond-mat.mtrl-sci
Hidden antiferromagnetism on the light-irradiated surface of bulk SrTiO3 and at the LaAlO3_SrTiO3 interfaces
本文研究了SrTiO_3表面受钛光照射时电子的dxz_dyz和dxy谱带性质。最近A. F. Santander-Syro等人[Nature Materials，13，1085（2014）]发现，dxy带实际上包括两个手性分支，其中在不存在磁矩的情况下，带中心处的Kramers简并度升高。从对称性分析的不稳定性可能在费米液体与交换相互作用，我们确定了金属层内状态与具体的反铁磁相，并讨论如果相同的状态实现在导电LaAlO3_SrTiO3接口。
2015-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic transport in sub-micrometric channels at the LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ interface
在LaAlO $_{3}$和SrTiO $_{3}$导电界面上实现的纳米尺度通道为探索维度对复合氧化物电子性质的影响提供了一个完美的平台。在这里，我们比较了使用AFM写入技术和传统的光刻实现的设备的电输运特性。我们发现，横向尺寸的导电路径有很强的影响，在低温下的输运行为。我们观察到一个交叉从金属绝缘制度发生在约50 K的通道窄于100 nm。通过施加正背栅可以抑制绝缘上弯。我们比较了光刻图案化通道中纳米收缩的行为与模型计算的结果，并且我们得出结论，实验观察与量子点接触的物理学是兼容的。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Highly-confined spin-polarized two-dimensional electron gas in SrTiO$_{3}$/SrRuO$_{3}$ superlattices
我们报道了（SrTiO $_{3}$）$_{5}$ /（SrRuO $_{3}$）$_{1}$超晶格的结构和电子性质的第一性原理表征。我们表明，该系统具有自旋极化的二维电子气，非常局限于4 $d$轨道的钌在SrRuO $_{3}$层。超晶格中的每一个界面都表现为少自旋半金属铁磁体，其磁矩为$μ$ = 2.0 $μ_{\rm B}$ /SrRuO $_{3}$单位。电子态密度的形状，半金属性和磁性的解释在一个简化的紧束缚模型，只考虑$t_{2g}$轨道加上（i）系统的二维性，和（ii）强电子相关。
2012-01-14 cond-mat.mtrl-sci
Metal-insulator transition on SrTiO$_{3}$ surface induced by ionic-bombardment
SrTiO $_{3}$由于其与多种复合氧化物薄膜具有良好的晶格匹配性，是生长各种复合氧化物薄膜最常用的绝缘单晶衬底之一。在这里，我们表明，一种常见的薄膜加工技术，氩离子铣削，创建高导电层的表面上的STO，不仅在室温下，而且在低温下，在该温度下的热扩散被完全抑制。在真空环境中对单晶STO衬底进行了系统的\emph{in situ}四点电导测量。绝缘STO的金属性的演变遵循基于氧空位掺杂效应的简单模型。在低温下，离子铣削产生了一个薄但比氩气渗透深度厚得多的稳态氧空位层，从而形成高度同心的金属状态。然而，在室温附近，发生了显著的热扩散，金属态连续地扩散到体中，仅在表面上留下低浓度的电子载流子。实验和模型之间的差异分析也提供了证据vacany集群，这似乎发生在任何空位形成过程中，并影响所观察到的电导。这些观察结果表明，使用高能方法，如离子铣削STO基板上处理的膜的传输特性需要谨慎。另一方面，如果适当控制，离子轰击可以用作在STO表面上产生用于器件应用的选择性导电层的方式。
2011-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Strain-induced topological phase transition at (111) SrTiO$_3$-based heterostructures
在（111）SrTiO $_3$基异质结界面处的准二维电子气由多带紧束缚模型描述，该模型提供的低能电子带与光电子发射实验相一致.我们分析了自旋轨道耦合和三角晶场效应的作用。我们指出，存在一个政权与相当大的应变，能带结构表现出狄拉克锥的功能是一致的\textit{ab-initio}的方法。自旋-轨道耦合和三角应变的综合效应在布里渊区产生了非平凡的自旋和轨道角动量模式，并通过在狄拉克锥处打开一个能隙而产生量子自旋霍尔效应。该系统可以从导电切换到拓扑绝缘状态\textit{via}修改三角形应变的参数范围内，估计是实验上可实现的。
2021-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Charge writing at the LaAlO3/SrTiO3 surface
偏置导电针尖原子力显微镜（AFM）已被证明可以写入和擦除纳米级的金属线在LaAlO 3/SrTiO 3界面。使用不同的AFM模式，我们表明电导率切换的机制是表面电荷的写入。这些电荷稳定地沉积在宽范围的LaAlO 3厚度上，包括块状晶体。一个很强的不对称性与写入极性被发现为1和2单位电池的LaAlO 3，理论预测的内置电位提供了实验证据。
2010-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Influence of the ferroelectric quantum critical point on SrTiO$_3$ interfaces
我们研究了一个模型SrTiO $_3$界面，其中导电$t_{2g}$电子耦合到铁电（FE）声子模式。我们处理的FE模式内的自洽声子理论，捕获其量子临界行为，并表明接近量子临界点导致通用的尾巴的形式$n(z) \sim (λ+z)^{-2}$，其中$λ\sim T^{2-d/\mathfrak{z}}$，与$d=3$的维数和$\mathfrak{z}=1$的动力学临界指数的电子密度。在低电子密度的金属-绝缘体转变的影响进行了讨论。
2016-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lithography-free patterning of SrTiO$_3$-based two-dimensional electron gases using direct atomic layer processing
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；ATLANT 3D
该研究开发了一种无光刻的直接原子层加工技术，可在SrTiO₃衬底上制备二维电子气，其性能与传统方法相当，且工艺简单、成本低、兼容工业，适用于器件制备与输运研究。
2026-08-13 cond-mat.mtrl-sci
Solid phase epitaxial growth of the correlated-electron transparent conducting oxide SrVO3
采用固相外延法（SPE）从非晶层中晶化出具有高品质因数的SrVO 3薄膜，该薄膜可用作透明导体。使用SPE在SrTiO 3上结晶的外延SrVO 3膜对于60 nm厚的膜表现出2.5 × 10-5欧姆cm的室温电阻率、3.8的剩余电阻率比和0.5以上的可见光透射率。SrVO 3层在室温下使用射频溅射以非晶形式沉积，随后通过在受控气体环境中加热结晶。晶格参数和镶嵌角宽度的X射线反射从结晶的薄膜是一致的部分弛豫的应变导致的外延之间的不匹配SrVO 3和SrTiO 3。SPE的动力学的反射高能电子衍射研究表明，结晶发生通过热激活的结晶/非晶界面的传播，类似于SPE现象在其他钙钛矿氧化物。热力学计算的基础上密度泛函理论预测的温度和氧分压的条件下产生的SrVO 3相，并与实验相一致。在SPE中单独控制沉积和结晶条件为复杂几何形状和大面积透明导体的结晶提供了新的可能性。
2021-08-03 cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable band structure of the LaAlO$_3$-SrTiO$_3$ interface
在LaAlO $_{3}$和SrTiO $_{3}$之间的界面处的二维电子系统具有几个独特的性质，可以通过外部施加的栅极电压来调谐。在这项工作中，我们表明，这种栅极可调谐性延伸到系统的有效能带结构。我们结合了自洽薛定谔-泊松计算的顶部门控霍尔条的磁输运研究，并观察到在$2.9\times10^{13}$ cm $^{-2}$的密度Lifshitz转变。在过渡之上，其中一个导电带的载流子密度随着栅极电压的增加而减小。如果把电子相关性计算在内，这种令人惊讶的下降在计算中就能准确地再现。这些结果提供了一个清晰的，直观的物理在复杂的氧化物界面的电子结构的图片。
2016-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum oscillations in an optically-illuminated two-dimensional electron system at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
研究了LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面二维电子系统的磁输运性质.光照显著降低了薄膜的零场薄层电阻，消除了低温下的近藤效应，并将负磁阻转变为正磁阻。照射后高迁移率载流子密度的大幅增加导致了源于朗道量子化的磁阻的量子振荡。从振荡估计的载流子密度（$\sim 2 \times 10^{12}$ cm $^{-2}$）和有效质量（$\sim 1.7 ~m_e$）表明，高迁移率电子占据了Ti：t $_{2g}$轨道的d $_{xz/yz}$子带，该轨道在SrTiO $_3$导电片内深入延伸。我们的研究结果表明，在界面处诱导额外的载流子的照明可以铺平道路，以控制近藤散射和研究复杂的氧化物异质结构中的量子输运。
2021-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hard X-ray photoemission spectroscopy of LaVO$_3$/SrTiO$_3$: Band alignment and electronic reconstruction
由莫特绝缘体LaVO $_3$和能带绝缘体SrTiO $_3$组成的异质结构被认为是未来光伏应用的有希望的候选者。不仅LaVO $_3$的（直接）激发间隙与太阳光谱匹配良好，而且由于与SrTiO $_3$集成时的非极性/极性界面，其相关性质和预测的内建电势也提供了优于传统太阳能电池的显著优势。然而，除了观察厚度依赖的金属-绝缘体转变的实验数据是稀缺的，仍然缺乏深刻的，微观的理解的电子特性。通过软、硬X射线光电子能谱、电阻率和霍尔效应测量，研究了LaVO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构的电学性质、能带弯曲和能带排列。我们发现一个关键的LaVO $_3$厚度的五个单元电池，限制的导电电子，专门Ti 3 $d$状态在界面处，和一个电势梯度的膜。从这些研究结果中，我们得出结论，电子重建的驱动机制，在LaVO $_3$ /SrTiO $_3$的金属界面的形成。
2021-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electron transfer and ionic displacements at the origin of the 2D electron gas at the LAO/STO interface: Direct measurements with atomic-column spatial resolution
两种带隙绝缘体LaAlO_3和SrTiO_3之间的界面具有高导电性的发现引起了氧化物电子学领域的极大兴趣。LAlO 3/SrTiO 3界面可以使用电场进行调谐，并从超导状态切换到绝缘状态。绝缘背景中的导电路径可以用原子力显微镜的尖端施加电压来写入，为新一代纳米电子器件的发展创造了巨大的希望。然而，在LaAlO 3/SrTiO 3界面导电性的机制仍然难以捉摸。基于本征电荷转移（电子重构）的理论解释受到基于点缺陷的替代描述的强烈挑战。在这项工作中，由于现代像差校正的电子探针与原子尺度的空间分辨率，界面电荷和原子位移起源的电场内的系统可以同时测量，产生前所未有的实验证据，有利于一个内在的电子重建。
2012-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Creation and control of a two-dimensional electron liquid at the bare SrTiO3 surface
过渡金属氧化物中的多体相互作用产生了广泛的功能特性，如高温超导性，巨磁阻或多铁性。最近在绝缘氧化物LaAlO 3和SrTiO 3的界面处发现了二维电子气（2DEG），这是在全氧化物器件中利用这些特性的一个重要里程碑。这种导电界面显示出许多吸引人的特性，包括高电子迁移率、超导性和大磁阻，并且可以在几纳米的长度尺度上图案化。然而，界面2DEG的微观起源知之甚少。在这里，我们发现在裸露的SrTiO 3表面也可以形成类似的二维电子气，其电子密度高达8 × 10^13 cm^-2。此外，我们发现，2DEG密度可以通过暴露于强烈的紫外线（UV）光的表面控制。随后的角分辨光电子能谱（ARPES）测量揭示了一个不寻常的共存轻准粒子质量和签名的强多体相互作用。
2011-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inferior interfacial superconductivity in 1 UC FeSe/SrVO$_3$/SrTiO$_3$ with screened interfacial electron-phonon coupling
本研究构建了界面电子-声子耦合被屏蔽的单层FeSe/SrVO$_3$/SrTiO$_3$超导界面，发现其配对温度低于相关体系，厘清了界面EPC与维度对超导增强的贡献，提供了界面超导研究新平台。
2024-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
First-principles modeling of the thermoelectric properties of SrTiO$_3$/SrRuO$_3$ superlattices
采用基于密度泛函理论和玻尔兹曼半经典理论的第一性原理模拟方法，计算了SrTiO $_3$ /SrRuO $_3$周期超晶格中单层SrRuO $_3$中半金属二维电子气的输运和热电性质.接近费米能，我们发现，半导体多数自旋通道显示出非常大的面内分量的塞贝克张量在室温下，$S$ = 1500 $μ$ V/K，和少数自旋通道显示出良好的面内电导率$σ$ = 2.5（m $Ω$ cm）$^{-1}$。然而，与Hicks和Dresselhaus模型关于由于金属电子的限制而增强的全局热电性能的期望相反，我们发现减少掺杂的总功率因数和热电优值对于实际应用来说太小。这种失败的原因可以追溯到界面气体的电子结构，这与模型所基于的自由电子行为不同。的电子结构，电导率，塞贝克系数，功率因数作为化学势的函数的演变是由一个简化的紧束缚模型解释。我们发现系统中的电子气是由一对相互正交的一维电子气组成的。这反映了电子系统的物理维度甚至可以小于载流子的空间限制的物理维度的事实。
2012-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Spin polarization of the two-dimensional electron gas at the EuO/SrTiO$_3$ interface
本文通过MCDAD实验和DFT+U计算证明EuO/STO界面二维电子气在EuO仅两个单层时即自旋极化，且极化随EuO层数增加而增强，表明该界面是氧化物电子学中构建多功能自旋极化二维电子气的理想平台。
2024-12-29 cond-mat.mtrl-sci
Long-range electronic reconstruction to a $d_{xz,yz}$-dominated Fermi surface below the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
低维，对称性破缺和容易调制的载流子浓度引起新的电子相出现在氧化物界面。然而，这种重建的空间范围-即界面“深度”-仍然不清楚。研究LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构在以前未探索的载流子密度$n_{2D}\geq6.9\times10^{14}$ cm $^{-2}$，我们观察到一个Shubnikov-de Haas效应的小面内场，一个各向异性的三维费米表面的特点，优先$d_{xz,yz}$轨道占有延伸超过至少100纳米垂直于界面。在较高的$n_{2D}$下，体掺杂SrTiO $_3$的三维费米面同时出现量子振荡。我们区分掺杂钙钛矿异质结构中的三个区域：窄（$<20$ nm）2D接口住房超导性和/或其他新兴的阶段，电子各向同性区域远离（$>120$ nm）的接口和新的中间区域，界面接近renormalises相对于散装的电子结构。
2014-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimensionality-strain phase diagram of strontium iridates
自旋-轨道耦合、带宽（$W$）和电子-电子相互作用（$U$）之间的竞争使得虹彩酸盐对小的外部扰动高度敏感，这可以触发新型电子和磁性状态的开始。本文采用基于密度泛函理论和约束无规相近似的{ \em第一性原理}计算方法研究了（SrIrO $_3$）$_m$ /（SrTiO $_3$）超晶格中的维数和应变对$U$和$W$强度的影响.其结果是一个相图，解释了两种不同类型的可控磁和电子跃迁，自旋触发器和绝缘体到金属，与$J_{eff}=1/2$状态的破坏，这不能理解在一个简化的本地图片。
2017-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Origin of interfacial conductivity at complex oxide heterointerfaces: possibility of electron transfer from water chemistry at surface oxygen vacancies
在SrTiO 3衬底和明显不同的氧化物材料的薄覆盖层之间已经形成了各种导电异质界面，这些氧化物材料可以分为极性带绝缘体（例如LaAl O 3）、极性莫特绝缘体（例如LaTiO 3）、明显非极性带绝缘体（例如γ-Al 2 O 3）和非晶氧化物（例如非晶SrTiO 3）。要问的一个基本问题是，是否有一个共同的机制，管理在所有这些异质界面的界面导电性。在这里，我们研究了不同种类的异质界面的导电性，通过在氧气中退火和表面处理与水。结果发现，所有的异质界面的导电性表现出强烈的依赖于退火，并可以普遍调谐的表面处理，其效果是由退火条件。这些观察，连同环境压力的X射线光电子能谱学测量，表明在表面氧空位的水化学是一种常见的机制，提供电子的接口。
2018-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Irreversible multi-band effects and Lifshitz transitions at the LaAlO3/SrTiO3 interface under field effect
本研究探究了场效应下LaAlO3/SrTiO3界面的不可逆多带效应与Lifshitz转变，通过双带分析发现结晶与非晶界面电子性质相似，正背栅电压步引发的不可逆电荷耗尽推动系统从双带转为单带行为。
2025-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Two-dimensionality of metallic surface conduction in Co3Sn2S2 thin films
拓扑材料的二维（2D）表面是反映线性色散电子能带的导电通道。通过应用一个可靠的系统的厚度t依赖测量片电导，在这里，我们阐明的Weyl半金属Co3Sn2S2的导电路径的维数。在铁磁相下，Co_3Sn_2S_2薄膜中清晰地出现了二维导电路径，表明形成了从外尔节点投射的费米弧。3D电导率和2D电导率之间的比较提供了表面导电区域的有效厚度，估计为约20 nm，其比拓扑绝缘体Bi2Se 3中的5 nm厚得多。这可能是由于Co_3Sn_2S_2在Weyl点处的能隙较窄，自旋轨道相互作用较弱。出现的表面传导将提供一个途径，激活量子和自旋电子输运功能源于一个外尔节点在薄膜为基础的设备。
2021-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Patterning of superconducting two-dimensional electron gases based on AlO$_x$/KTaO$_3$(111) interfaces
二维电子气（2DEG）在氧化物界面上显示出的多功能特性促进了人们对受限系统中奇异电磁效应的研究。特别令人感兴趣的是最近发现的超导状态出现在（111）取向的KTaO $_3$界面中，其临界温度$T_c \approx 2$ K几乎是基于SrTiO $_3$的2DEG的10倍。正如在基于SrTiO $_3$的2DEG中一样，由于2DEG的易碎性和体KTaO $_3$在偶然的氧空位掺杂时在器件外部变得导电的倾向，在这种新系统中制造器件是一个技术挑战。本文介绍了三种不同的AlO $_x$ /KTaO $_3$ ~（111）异质结霍尔栅图形化技术。该设备显示超导转变范围从1.3 K到1.78 K，与有限的退化从未图案化的薄膜，并使有效的调整的载流子密度的电场效应。该阵列的技术允许定义的通道具有大范围的尺寸的各种类型的设备的设计，以探索该系统的性能下降到纳米级。
2022-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
