Structure, strain, and control of ground state property in LaTiO$_3$/LaAlO$_3$ superlattice
采用第一性原理密度泛函理论计算了LaTiO $_3$ /LaAlO $_3$超晶格的基态性质。总能量的计算，考虑到结构扭曲，$U$的依赖性，和交换相关功能的依赖性，表明自旋和轨道基态可以控制系统的外延应变。在较宽的应变范围内，铁磁自旋和反铁磁轨道有序是稳定的，这与以前报道的钛酸盐体系的基态明显不同。通过施加大的拉伸应变，系统可以转变成反铁磁自旋和铁磁轨道有序相。
2013-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Airy-function electron localization in the oxide superlattices
氧化物超晶格和微结构有望创造出具有前所未有功能的新型器件。最近制造的晶格匹配的钙钛矿钛酸盐（SrTiO 3）n/（LaTiO 3）m的超晶格的密度泛函研究揭示了一个经典的楔形电位起源于一个带电的La原子片的库仑电位。电势反过来限制了薄片附近的电子，导致电子态的Airy函数局部化。磁性被抑制的结构与一个单一的LaTiO 3单层，而体反铁磁性恢复在结构与较厚的LaTiO 3，与一个狭窄的过渡区分离的磁性LaTiO 3和非磁性SrTiO 3。
2004-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric field control of photoinduced effect in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$/LaTiO$_3$/SrTiO$_3$ heterostructure
本文研究了300 K下光照和电场对La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3（LSMO）薄膜电学性质的影响。利用它的电荷，自旋，轨道和晶格自由度，我们已经成功地表明，光和电场一起可以用来调整的锰氧化物系统的电阻状态。使用施加的栅极电压（Vg）和光，我们能够获得约+/-7.5%的电阻变化。此外，将超薄界面的LaTiO 3（LTO）层提供了宝贵的洞察力的光致效应的起源。观察到的光致效应归因于光激发下自旋电子，界面电荷注入和操纵的轨道占有取决于门电压和光波长。
2019-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetism of (LaCoO$_3$)$_n$+(LaTiO$_3$)$_n$ superlattices with $n=1,2$
LaCoO $_3$提供了过渡金属氧化物的一个令人印象深刻的例子，其中钴阳离子显示出多个自旋状态和自旋跃迁，并且继续获得大量关注。在这项工作中，我们描述了第一性原理研究，DFT+ $U$理论的基础上，超晶格含有LaCoO $_3$，特别是（LaCoO $_3$）$_n$ +（LaTiO $_3$）$_n$的$n=1,2$。超晶格显示出从Ti到Co的强电子转移，导致Co $^{2+}$、显着的结构扭曲和Co $^{2+}$的稳健轨道极化。我们预测高自旋Co $^{2+}$和棋盘或G型反铁磁（AFM）基态。我们提供了一个详细的分析的磁相互作用和相位的超晶格。我们预测Co ${2+}$上的铁磁有序可以通过空穴掺杂来稳定（例如，用Sr代替La），这对于Co $^{2+}$阳离子是相当不寻常的。
2019-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced spin-orbit interaction and Kondo scattering in $δ$-doped LaTiO$_3$/SrTiO$_3$ interfaces
我们提出了一个研究的δ（$δ$）掺杂在LaTiO $_3$ /SrTiO $_3$（LTO/STO）界面与同构的反铁磁钙钛矿LaCrO $_3$（LCO），显着地改变了二维电子气（2-DEG）在界面处的属性。这些效应包括减少片状载流子密度，突出的低温电阻率最小值，增强弱反局域化低于10 K和观察到强各向异性磁电阻（MR）。正和负的MR分别为面外和面内场和MR的场和温度的依赖性建议近藤散射局部Ti $^{3+}$矩重整化的自旋轨道相互作用在T $<$ 10 K，随着$δ$层厚度的增加。电子能量损失谱和密度泛函计算为$δ$层阻止电子从LTO转移到STO提供了令人信服的证据。
2014-08-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetothermopower of $δ$-doped LaTiO$_3$/SrTiO$_3$ interfaces in the Kondo regime
报道了用等结构反铁磁钙钛矿LaCrO $_3$测量界面δ掺杂LaTiO $_3$ /SrTiO $_3$（LTO/STO）异质结构的磁热电势（S（H，T））。纯LTO/STO界面在300 K下的热电功率为$\approx$ 118 $μ$ V/K，但在$δ$掺杂时显著增加。在100 ~ 300 K温度范围内，观测到的S（T）与温度的线性关系与二维电子气的扩散热势理论一致。在薄层电阻显示Kondo型最小值的温度范围（T $<$ 100 K）内，S（T）显示出明显的增强。我们把S（T）的最大值归因于导电电子在界面处被局域杂质自旋的近藤散射。磁场对S的抑制以及面外和面内场几何结构中抑制的各向同性性质进一步加强了基于近藤模型的S（H，T）的解释。
2014-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonlinear Optical Response of SrTiO3/LaAlO3 Superlattices
SrTiO 3/LaAlO 3界面的电子对称性的光学二次谐波产生的研究，使用不同的周期性的超晶格研究的电子重构的演变，同时避免衬底的贡献。超晶格表现出很大的垂直光学非线性，当亚晶格厚度超过3个晶胞时，垂直光学非线性急剧增加，揭示了极性-非极性界面的重要作用。非线性的“活性”区域主要是在SrTiO 3，随着厚度的增加而发展，并从界面延伸到8个晶胞。
2009-01-31 cond-mat.str-el
Magnetic Field Induced Nonlinear Transport in LaTiO$_3$/SrTiO$_3$ Interfaces
Kent State University（肯特州立大学）；The Hebrew University of Jerusalem（耶路撒冷希伯来大学）
研究基于量子动力学方程分析Wigner分布函数，探讨外部磁场下界面非线性输运特性，发现二次谐波随磁场增强而变化，峰值位置和宽度受杂质弛豫率影响，临界磁场下非线性电流方向可反转。
2025-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
(LaTiO$_3$)$_n$/(LaVO$_3$)$_n$ as a model system for unconventional charge transfer and polar metallicity
在氧化物材料的界面处，晶格和电子的重构在奇异现象中起着重要的作用。本文采用密度泛函理论和最大局域Wannier函数研究了（LaTiO $_3$）$_n$ /（LaVO $_3$）$_n$磁性超晶格。从Ti $^{3+}$到V $^{3+}$的电子转移被预测，这违反了基于LaTiO $_3$和LaVO $_3$的电子结构的直观能带排列。这种非常规的电荷转移主要淬灭了LaTiO $_3$层的磁性，并在改变堆积取向时导致了$n=1$超晶格的金属-绝缘体转变。此外，极性结构，亚铁磁性和金属性之间的兼容性被预测在$n=2$超晶格。
2017-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced Non-linear Response by Manipulating the Dirac Point in the (111) LaTiO$_3$/SrTiO$_3$ Interface
本文通过调控(111) LaTiO$_3$/SrTiO$_3$界面中狄拉克点相对费米面的位置，揭示了面内磁场增强、面外磁场抑制非线性输运的机制，为理解SOI界面磁阻效应提供了统一图像。
2024-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergence of interfacial magnetism in strongly-correlated nickelate-titanate superlattices
本研究通过μ子自旋旋转、X射线吸收和共振非弹性X射线散射，证实了LaNiO3/LaTiO3超晶格界面涌现出高磁振子能量的反铁磁序，该界面可作为原子级薄准二维反铁磁体，为先进自旋电子器件提供潜力。
2024-11-05 cond-mat.str-el
Electronic Structure and Magnetic Properties of Iridate Superlattice SrIrO$_3$/SrTiO$_3$
受铱酸盐超晶格实验报道的启发，我们对SrIrO $_3$ /SrTiO $_3$进行了第一原理电子结构计算。异质结构导致SrIrO $_3$变成SrPDMATHABMN IrO $_4$ -like，并且系统在费米能级附近具有良好定义的$j_{\rm eff}$ =1/2态，以及在准二维IrO $_2$平面内具有倾斜的反铁磁序。响应于较大的拉伸应变，由于键长的增加和带宽的减小，带隙增加。的基态的磁性进行了讨论，在比较亚稳态共线反铁磁状态。我们的工作为理解近年来有关铱酸盐异质结构的实验结果提供了新的思路。
2014-02-11 cond-mat.str-el
Quenched Magnon excitations by oxygen sublattice reconstruction in (SrCuO$_2$)$_n$/(SrTiO$_3$)$_2$ superlattices
利用共振非弹性X射线散射（RIXS）研究了最近发现的铜氧化物超晶格（SrCuO $_2$）$_n$ /（SrTiO $_3$）$_2$在$n=5$临界值附近的结构重构.我们发现，在$n$的临界值，铜氧化物层主要保持在块体状的二维结构与少数的Cu块被重建。的部分重建导致淬火的磁振子开始在$Γ$ -点由于作为散射点的少数斑。虽然在相对丰度上相当，但电子掺杂铜酸盐超导体中的掺杂电荷杂质不显示这种磁激发的淬灭。
2016-08-17 cond-mat.str-el
Metallic interfaces in a CaTiO$_3$/LaTiO$_3$ heterostructure
几乎所有的氧化物二维电子气都是在SrTiO $_3$基异质结构中形成的，而对非SrTiO $_3$系统的研究则极为罕见。在这里，我们报告的实现二维电子气的CaTiO $_3$为基础的异质结构，CaTiO $_3$ /LaTiO $_3$，外延生长一层接一层的NdGaO $_3$（110）衬底上通过脉冲激光沉积。高质量的晶体和电子结构的特点是通过原位反射高能电子衍射，X射线衍射和X射线光电子能谱。电输运的测量验证了在CaTiO $_3$ /LaTiO $_3$超晶格中二维电子气的形成。结果表明，CaTiO $_3$ /LaTiO $_3$的室温载流子迁移率比CaTiO $_3$ /YTiO $_3$高近3倍，表明TiO $_6$八面体倾斜和旋转对二维电子气载流子迁移率的影响.由于掺杂的CaTiO $_3$是一种A位极性金属，我们的研究结果提供了一个新的路线，设计新颖的A位二维极性金属。
2018-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-insulator transitions in GdTiO3/SrTiO3 superlattices
用密度泛函U方法计算了由钆钛氧酸盐（GdTiO $_{3}$）的$m$层和锶钛氧酸盐（SrTiO $_{3}$）的$n$层交替构成的超晶格的电子结构、晶格弛豫和金属-绝缘体相图.当SrTiO $_3$层的数目大或相互作用$U$小时，出现金属相。在金属相中，移动电子被发现在SrTiO $_3$层，与近界面的电子占据$xy$衍生的带，而远离界面的大部分电子驻留在$xz/yz$带。随着SrTiO $_3$层厚度的减小或原位相互作用U的增加，发生金属-绝缘体转变。当SrTiO $_{3}$层数大于1时，我们发现了一个具有两个亚晶格电荷和轨道有序以及相应的Ti-O键长双列的绝缘态。当每层的SrTiO $_{3}$单元的数量为1时，通过在连接跨SrO层的Ti原子的准一维$xz/yz$键合带内的轨道排序驱动，发生不同的绝缘相。在这一阶段，没有亚晶格电荷有序或键的分离。单层绝缘体的临界U为$\sim$ 2.5 eV，远小于当SrTiO $_3$的数量大于1时驱动金属-绝缘体转变所需的临界U $\sim$ 3.5 eV。计算和实验之间的不一致性表明，多体相关性可能是重要的。Ti原子周围的局部反转对称性破缺表明在绝缘相中存在面内铁电极化的可能性。
2015-05-15 cond-mat.str-el
Origin of the orbital polarization of Co$^{2+}$ in La$_2$CoTiO$_6$ and (LaCoO$_3$)$_1$+(LaTiO$_3$)$_1$ : a DFT+$U$ and DMFT study
定域轨道的不均匀电子占据（轨道极化），以及相关的对称性和简并性的降低，在过渡金属氧化物的性质中起着重要作用。在这里，我们系统地研究了潜在的起源的轨道极化，作为范例的3 $d$流形的Co $^{2+}$在各种自旋，轨道和结构相的双钙钛矿La $_2$ CoTiO $_6$和（001）超晶格（LaCoO $_3$）$_1$ +（LaTiO $_3$）$_1$系统。超晶格是特别感兴趣的，由于大的实验观察到的轨道极化的钴阳离子。基于第一性原理的计算，我们发现，强大的和可观察的轨道极化需要通过晶格结构的对称性约化，本地电子相互作用的作用是大大提高轨道极化。
2021-01-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tailoring topological Hall effect in SrRuO3/SrTiO3 superlattices
研究复杂的磁相互作用对非平凡磁相形成的影响，可以更好地理解磁性材料。此外，系统地控制这些相互作用和相的有效方法可以广泛地用于自旋电子器件。SrRuO 3异质结构的功能作为一个合适的材料系统，以调查复杂的磁相互作用和由此产生的拓扑磁相的形成，作为异质结构的方法提供了一个可访问的可控性来调制的磁相互作用。在本研究中，我们观察到SrRuO_3/SrTiO_3超晶格的霍尔效应随重复次数（z）呈非单调变化。使用蒙特卡罗模拟，我们确定了一个可能的起源，这一实验观察：Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和偶极-偶极相互作用之间的相互作用，具有不同的z-依赖性，可能会导致在一个z-依赖调制的拓扑磁相位。这种方法不仅提供了人工异质结构中的磁相互作用的集体理解，而且还提供了对skyrmion相位的轻松控制。
2021-07-15 cond-mat.str-el
THz carrier dynamics in $SrTiO_{3}/LaTiO_{3}$ interface two-dimensional electron gases
针对复合氧化物界面二维电子气的硅基集成需求，结合太赫兹光谱实验与含Hubbard U的密度泛函理论计算，研究了Si(001)上STO/LTO/STO异质结的载流子动力学特性，获得了载流子浓度、迁移率、弛豫时间及有效质量等关键参数。
2025-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic ordering and structural phase transitions in strained ultrathin SrRuO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ superlattice
钌基钙钛矿系统很有吸引力，因为它们的结构，电子和磁性可以系统地设计。SrRuO $_3$ /SrTiO $_3$超晶格的周期为一个单胞，对应变变化非常敏感。我们的第一性原理模拟表明，在高拉伸应变区，它从铁磁（FM）金属过渡到反铁磁（AFM）绝缘体具有明确的倾斜八面体，而在低应变区，它是一个铁磁金属没有八面体倾斜。详细分析了三个自旋向下的Ru-t $_{2g}$轨道，发现这些轨道的分裂是这些剧烈的相变的基础，RuO $_6$八面体的转动力常数高达16 meV/Deg $^2$，比TiO $_6$大4倍.与以往的研究不同，这些跃迁可以通过对角和非对角介电张量元进行光学探测。对于1%的应变变化，我们的实验自旋力矩变化为-0.14 $\pm$ 0.06 $μ_B$，与我们的理论值-0.1 $μ_B$在数量上一致。
2012-08-29 cond-mat.str-el
Metallic interface in non-SrTiO3 based titanate superlattice
报道了用脉冲激光沉积法制备全钙钛矿莫特绝缘体/带绝缘体YTiO 3/CaTiO 3超晶格。原位反射高能电子衍射、X射线衍射和X射线反射率的组合证实了以逐层模式生长的膜的高质量。电输运测量结果表明，在YTiO_3/CaTiO_3界面处形成了非SrTiO_3基二维电子气体系。这些研究提供了另一条路线，在追求复杂的氧化物二维电子气系统，这使得获得更深入的了解异国情调的多体现象在这样的接口。
2015-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface-driven ferromagnetism within the quantum wells of a rare earth titanate superlattice
在这里，我们提出了极化中子反射测量探索薄膜异质结构组成的一个强相关的莫特态，GdTiO $_3$，嵌入SrTiO $_3$量子阱。我们的研究结果表明，净固有的Mott GdTiO $_3$矩阵的铁磁性传播到名义上的SrTiO $_3$量子阱，并跟踪主机Mott绝缘矩阵的磁序参量。超过5 SrO层的阱厚度，阱内的磁矩被显著抑制，表明淬灭阱磁性包括在该薄膜架构中的量子临界磁输运的可能起源。我们的数据表明，邻近的交换场和极性诱导的载流子密度之间的相互作用可以稳定扩展的磁状态在SrTiO $_3$量子阱。
2016-07-05 cond-mat.str-el
Atomic and Electronic Structures of Correlated SrRuO3/SrTiO3 Superlattices
钙钛矿氧化物超晶格的原子级精密外延为控制相关电子结构提供了独特的机会，激活了有效的控制旋钮，以实现有趣的功能，包括电磁，热电和电催化行为。在这项研究中，我们研究了原子级精密外延合成的相关超晶格的原子和电子结构之间的密切相互作用。特别是，我们采用相关的磁性SrRuO 3（SRO）和量子顺电SrTiO 3（STO）层组成的超晶格。在这些超晶格中，RuO 6八面体畸变根据STO层的厚度被系统地控制在167至175度，也影响STO层内的TiO 6八面体畸变。定制的SRO/STO超晶格内的八面体畸变反过来修改了Ti和Ru化合物的电子结构，通过X射线吸收光谱观察到。我们的研究结果确定了原子晶格和电子结构之间的密切相关性，使原子尺度外延，这将是有用的设计未来的相关氧化物器件的轻便可控性。
2023-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Depth-Resolved Composition and Electronic Structure of Buried Layers and Interfaces in a LaNiO$_3$/SrTiO$_3$ Superlattice from Soft- and Hard- X-ray Standing-Wave Angle-Resolved Photoemission
LaNiO $_3$（LNO）是稀土镍酸盐的有趣成员，其对于约4个晶胞的临界膜厚度表现出金属-绝缘体转变[Son等人，应用物理信函96，062114（2010）];然而，这样的薄膜也显示出在具有SrTiO $_3$（STO）的超晶格中向金属态的转变[Son等人，应用物理信函97，202109（2010）]。为了更好地理解这一转变，我们研究了在一个衬底上生长的具有10个重复的[4晶胞LNO/3晶胞STO]的应变LNO/STO超晶格。（LaAlO $_3$）$_{0.3}$（Sr $_2$ AlTaO $_6$）$_{0.7}$衬底，使用软X射线驻波激发角分辨光电发射（SWARPES），以及芯能级和态密度价谱的软和硬X射线光电发射测量。实验结果进行了比较与国家的最先进的密度泛函理论（DFT）计算的能带结构和态密度。使用核心水平摇摆曲线和X射线光学建模，以评估驻波的位置，SWARPES测量进行了各种入射角，并用于确定接口特定的动量分辨电子结构的变化。我们进一步表明，费米能级附近的Ni 3d eg和t2 g态的动量分辨行为以及价带底部的动量分辨行为与最近发表的使用相同技术研究的相关La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /SrTiO $_3$超晶格的SWARPES结果非常相似（Gray等人，Europhysics Letters 104，17004（2013）），…
2016-05-27 cond-mat.str-el
Magnetism and electronic structure of ($001$)- and ($111$)-oriented LaTiO$_3$ bilayers sandwiched in LaScO$_3$ barriers
在这项研究中，磁性和电子结构的LaTiO $_3$双层膜沿（$001$）和（$111$）取向的计算使用密度泛函理论。选择带绝缘体LaScO $_3$作为阻挡层和衬底，得到了隔离的LaTiO $_3$双层膜。对于（$001$）-和（$111$）-取向的情况，LaTiO $_3$在基态表现出与体材料类似的G-型反铁磁性。然而，电子结构发生了显著变化。在（$111$）情况下，Ti的占据带窄得多，给出了几乎平坦的带。结果表明，在这些超晶格中，最近邻Ti离子之间的交换耦合被重新形成，这将显著影响Néel温度。
2014-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced tunability of two-dimensional electron gas on SrTiO3 through heterostructuring
二维电子气（2DEG）在SrTiO 3（STO）表面或STO基异质结构中表现出许多有趣的现象，这是强烈依赖于2DEG载流子密度。我们报告，2DEG载流子密度的可调谐性显着增强，通过添加单层LaTiO 3（LTO）到STO。与裸STO相比，LTO/STO中的2DEG的紫外（UV）照射诱导的最大载流子密度增加了约4倍。通过氧气暴露，它变得比裸STO小10倍。这种增强的可调谐性归因于通过UV照射和O2暴露的极性LTO层的剧烈表面性质变化。这表明，在LTO/STO中的2DEG可控性比由缺陷（例如氧空位）驱动的裸STO上的2DEG可控性更可靠。
2021-05-13 cond-mat.str-el
Hidden Ladder in SrMoO$_3$/SrTiO$_3$ Superlattices: Experiments and Theoretical Calculations
双层钙钛矿氧化物Sr $_3$ Mo $_2$ O $_7$被认为是一个“隐藏的阶梯”系统，在费米能级附近具有宽的和窄的能带，对于该系统，高- $T_{\rm c}$超导性被期望。然而，合成的困难，特别是在制备无氧缺陷的样品时，会阻碍超导性的观察。在本研究中，我们利用人工超晶格与绝缘的SrTiO $_3$块体构建了双层SrMoO $_3$块体，（SrMoO $_3$）$_m$ /（SrTiO $_3$）$_t$（$m = 2, 4$ ; $t = 4$）。第一性原理计算表明，双层结构的SrMoO $_3$（$m = 2$）在费米能级附近具有宽-窄带结构，与Sr $_3$ Mo $_2$ O $_7$的结构非常相似.通过增加SrTiO $_3$层的数目，$t$，强烈抑制沿$k_z$方向的分散。然而，在0.1K以下没有观察到超导性。我们讨论了目前的薄膜的超导电性的基础上，扫描透射电子显微镜和能带结构计算的结果的情况下。
2020-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of Mermin-Wagner behavior in LaFeO$_3$/SrTiO$_3$ superlattices
本研究利用μ子自旋旋转光谱观测LaFeO$_3$/SrTiO$_3$超晶格，发现单个LaFeO$_3$单层中磁矩持续涨落，验证了Mermin-Wagner定理，并展示维度对超薄膜磁性的调控作用。
2024-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of multiple subband renormalization in the electronic transport of correlated oxide superlattices
在人工钙钛矿超晶格如纳米SrTiO 3/LaTiO 3多层膜中观察到带绝缘体/Mott绝缘体界面的金属行为。应用半经典的角度来看，并行电子输运，我们确定了两个主要的成分相关的系统：i）量子限制的传导电子（超晶格调制）导致一个复杂的，准二维的子带结构的空穴和电子的费米表面。ii）强的电子-电子相互作用需要准粒子色散的实质重整化。我们通过两组参数来表征这种重整化，即准粒子权重和每个部分填充子带的诱导粒子-空穴不对称性。在我们的研究中，准粒子的色散计算自洽的微观参数的函数，使用从玻色子平均场近似介绍Kotliar和Ruckenstein。我们讨论了强的本地相关的正常状态下的自由载流子响应的光学电导率和热电效应的后果。
2008-12-31 cond-mat.str-el
Large Magnetoelectric Response in Sr2IrO4/SrTiO3 superlattices with non-equivalent interfaces
薄膜中的大磁电响应对于高通量和高密度微电子应用是高度期望的。然而，单相化合物中的d 0规则通常导致铁电有序和磁有序之间的弱相互作用;复合材料中通过弹性共振的磁电耦合限制了它们在宽带上的薄膜集成。在这里，我们实现了并发的铁电和反铁磁相变在Sr 2 IrO 4/SrTiO 3超晶格通过人工设计的周期性非等效接口，其中最大的磁电系数为~980 mV cm-1 Oe-1可以测量。同步辐射X射线吸收谱和电子能量损失谱表明，在界面Ti离子处存在不平衡的电子占据。从微扰计算和数值结果，强耦合的反铁磁性和非对称电子占领介导的自旋轨道相互作用导致一个大的体磁电响应。这种原子剪裁的量子序参量在3d和5d氧化物提供了一个替代途径，对强磁电效应与薄膜集成。
2019-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Epitaxially strained ultrathin LaNiO$_3$/LaAlO$_3$ and LaNiO$_3$/SrTiO$_3$ superlattices: a density functional theory + $U$ study
本文利用第一性原理计算研究了外延应变下镍酸盐超晶格的电子结构，发现基态性质显著依赖于关联强度和应变，揭示了从反铁磁绝缘态到铁磁轨道有序态的转变。
2023-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional ${J}_{\rm eff}$ = 1/2 antiferromagnetic insulator unraveled from interlayer exchange coupling in artificial perovskite iridate superlattices
本文报道了在[（SrIrO $_3$）$_1$，（SrTiO $_3$）$_m$ ]（$m$ = 1，2，3）超晶格中通过改变层间交换耦合对二维${J}_{\rm eff}$ = 1/2反铁磁莫特绝缘体的实验研究.尽管所有样品都表现出具有长程磁序的绝缘基态，但与温度相关的电阻率测量显示，$m$ = 2和$m$ = 3样品的绝缘行为比$m$ = 1样品更强，$m$ = 1样品在磁性转变处显示出明显的扭结。这种差异表明，过量的SrTiO $_3$层的阻挡作用增强了有效的电子-电子关联，并强化了Mott相。Neel温度从$m$ = 1的150 K显著降低到$m$ = 2的40 K，表明前者中的长程序稳定性由大量的层间交换耦合增强。共振x射线磁散射表明，层间交换耦合具有可切换的符号，取决于SrTiO $_3$层数$m$，以保持倾斜诱导的弱铁磁性。在$m$ = 2和$m$ = 3之间的几乎不变的转变温度表明，我们已经实现了一个二维的反铁磁体在有限的温度与减少层间交换耦合。
2017-08-01 cond-mat.str-el
Engineered Mott ground state in LaTiO$_{3+δ}$/LaNiO$_3$ heterostructure
在追求创造铜酸盐类电子和轨道结构，人工异质结构的基础上LaNiO $_3$激发了丰富的令人兴奋的实验和理论结果。然而，到目前为止，有一个非常有限的实验了解界面电荷转移后出现的电子和轨道状态及其连接到修改后的能带结构在界面上。为此，我们合成了一种由关联金属LaNiO $_3$和掺杂的莫特绝缘体LaTiO $_{3+δ}$组成的超晶格，并利用共振X射线吸收光谱结合X射线光电子能谱、电输运和理论计算研究了其电子结构。该异质结构表现出从Ti到Ni的界面电荷转移，产生具有轨道极化和$e_\textrm{g}$轨道带分裂的绝缘基态。我们的研究结果证明了如何有效地利用对界面电荷的控制来创建奇异的电子态、轨道态和自旋态。
2015-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
One-dimensional Kronig-Penney superlattices at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
电子与周期性晶格势相互作用的范例是固态物理的核心。半导体异质结构和超冷中性原子晶格捕获了一维电子系统的许多基本性质。然而，由于所涉及的固有的小长度尺度，在固态下制造完全一维的超晶格是非常具有挑战性的。导电原子力显微镜（c-AFM）光刻技术最近被证明可以产生具有高度量子化电导和强吸引力的电子-电子相互作用的弹道少模电子波导。在这里，我们表明，人工Kronig-Penney超晶格势可以施加在这样的波导，引入一个新的超晶格间距，可以媲美电子之间的平均间距。所施加的超晶格势将电子子带“断裂”成具有磁可调分数电导（以$e^2/h$为单位）的新子带的流形。最低的$G=2e^2/h$平台，与自旋单重态电子对的弹道输运相关，在探测到的最高磁场（$|B|=16$ T）下对去配对是稳定的。该系统的一维模型表明，超晶格中的工程自旋轨道相互作用有助于在设备中观察到的增强配对。这些发现代表了设计具有涌现特性的新量子材料家族的能力的重要进步，并标志着固态1D量子模拟平台发展的里程碑。
2019-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic and Orbital Order in ($R$MnO$_3$)$_n$/($A$MnO$_3$)$_{2n}$ Superlattices Studied via a Double-Exchange Model with Strain
采用双轨道双交换模型研究了（$R$ MnO $_3$）$_n$ /（$A$ MnO $_3$）$_{2n}$（$R$：稀土; $A$：碱土）超晶格的磁序和轨道序. A型反铁磁秩序观察到在一个广泛的区域的参数空间的情况下，SrTiO PDMATHAMN为衬底，在最近的实验和第一性原理计算，使用这些超晶格。此外，也是C型反铁磁状态被预测为稳定时，使用像LaAlO $_3$具有比SrTiO $_3$更小的晶格常数的基板，再次与第一原理的结果一致。稳定A-和C-磁跃迁的物理机制是由$x^2-y^2$和$3z^2-r^2$轨道的轨道分裂驱动的。这种分裂是由衬底引起的应变产生的Jahn-Teller畸变的$Q_3$模式引起的。除了（LaMnO $_3$）$_n$ /（SrMnO $_3$）$_{2n}$的特殊例子之外，我们的相图对于使用窄带宽锰氧化物制备超晶格的情况是有价值的。特别是，几个非均匀的磁性配置文件预计会发生在窄带宽超晶格，突出了在这个大多未探索的研究领域进行调查的重要性。
2012-11-08 cond-mat.str-el
Structural origins of the properties of rare earth nickelate superlattices
在LaNiO 3/SrTiO 3超晶格的NiO 6八面体倾斜定量使用位置平均会聚束电子衍射在扫描透射电子显微镜。结果表明，保持氧八面体连接整个接口控制的八面体倾斜的LaNiO 3层，它们的晶格参数和它们的输运性质。与在一侧连接到衬底的膜和层不同，超晶格中的后续LaNiO 3层表现出八面体倾斜向体值的弛豫。这种弛豫促进SrTiO 3层的相关倾斜，并与导电性增强的LaNiO 3层的超晶格相对于个别薄膜。
2013-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineering Correlation Effects via Artificially Designed Oxide Superlattices
用从头计算方法预测了由LaTiO 3和LaNiO 3层沿[001]方向交替排列组成的超晶格是S=1的Mott绝缘体，其Ni位上的磁矩大，Ti位上的磁矩可以忽略，Ni d和Ti d态之间的能量差决定了电荷转移能隙，这与传统的莫特绝缘体不同.通过填充氧的p态和减小Ni-O-Ni键角，增强了Ni位上的关联效应。小空穴（电子）掺杂的超晶格导致一个二维的单带的情况与空穴（电子）驻留在Ni的dx 2-y2（Ti dxy）轨道和耦合到反铁磁相关的自旋在NiO 2层。
2013-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Massive symmetry breaking in LaAlO$_3$/SrTiO$_3$(111) quantum wells: a three-orbital, strongly correlated generalization of graphene
采用GGA+U方法计算了（111）取向的（LaAlO $_3$）$_M$ /（SrTiO $_3$）$_N$超晶格中的基态竞争，从自旋、轨道极化、Dirac点费米面到电荷有序的平带相.这些由（i）Hubbard U、（ii）SrTiO $_3$量子阱厚度和（iii）与面内应变相关的晶体场分裂的相互作用来操纵。在蜂窝晶格双层的情况下，N=2下的拉伸应变反转对称性破缺驱动系统从铁磁狄拉克点（无质量Weyl半金属）的电荷有序的多铁性（铁磁和铁电）平带大规模（绝缘）相。随着SrTiO $_3$量子阱厚度的增加，发生绝缘体到金属的转变。
2013-07-12 cond-mat.str-el
Effect of polar discontinuity on the growth of LaNiO3/LaAlO3 superlattices
我们对[LaNiO_3（1 μ c）/ LaAlO3（1 u.c.）]在（001）SrTiO 3和LaAlO 3上生长N超晶格，以探索极性失配对所得电子和结构性质的影响。我们的数据表明，在非极性SrTiO 3表面上的初始生长导致粗糙的形貌和不寻常的2+价的Ni在第一层LaNiO 3，这是没有观察到的LaAlO 3的极性表面上生长后。一个新设计的模型表明，如果钙钛矿层以过量的LaO生长，则可以解决极性失配，这也解释了观察到的电子，化学和结构效应。
2010-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface magnetic coupling and magnetization dynamic of La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$ single layer and (La$_{2/3}$Sr$_{1/3}$MnO$_3$/SrRuO$_3$)$_n$ (n = 1, 5) superlattice on SrTiO$_3$(001) substrate
Jamia Millia Islamia University（贾米亚米利亚伊斯兰大学）；Ramjas College, Delhi University（德里大学拉姆贾斯学院）；University Kebangsaan Malaysia（马来西亚国民大学）；Govt. Autonomous PG College, Chhindwara（钦德瓦拉政府自治研究生学院）
研究了多层[LSMO/SRO]_n异质结构的结构、磁性和微波磁动态特性，发现界面磁耦合强，n=5结构呈现两步磁化切换，而n=1结构则被抑制，FMR分析显示正磁各向异性和 Gilbert 阻尼特性，表明Ru-Mn交换耦合控制系统磁响应和动态行为。
2026-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Novel photo-conducting state and its perturbation by electrostatic fields in oxide-based two-dimensional electron gas
本文采用近紫外辐射和静电场的联合微扰，研究了氧化物异质结界面二维电子气的双载流子输运模型。在以TiO_2为终端的SrTiO_3上制备的带绝缘体LaAl_3和莫特绝缘体LaTiO_3薄膜的光响应比较表明，它们具有显著的相似性。在每个系统中产生两种类型的非平衡载流子，具有以明显不同的弛豫过程为特征的特定类型的扰动的签名。虽然，光电导状态以拉伸的指数方式减小，其中温度依赖性活化能在降低温度时从几十meV变化到约1至2 meV，并且弛豫时间为几个小时，从静电门控的恢复发生在毫秒时间尺度内。还试图用从头算密度泛函计算来解释实验观察。计算结果表明，与近紫外辐射相关的电子跃迁分别来自费米能级上下约2 eV的能带，即SrTiO 3衬底的Ti 3d态和LaAl O 3（LaTiO 3）薄膜的Al O 2（TiO 2）层的Ti 3d态。光电流缓慢衰减到未受扰态的原因是在较低的导带中的紧密间隔的Ti 3dxy态，其表现为能带结构中的平坦带（或局域态）。通过不确定原理的能量-时间关系，这种局部化导致载流子寿命增加。
2012-08-08 cond-mat.str-el
Temperature-Dependent Band Structure of SrTiO$_3$ Interfaces
我们建立了一个理论模型的二维（2D）电子气之间的绝缘SrTiO $_3$和一些极性帽层，包括LaTiO $_3$，LaAlO $_3$，和GdTiO $_3$的界面处形成的电子性质。该模型对待传导电子的紧束缚近似，和电介质的极化通过朗道-德文郡自由能，结合钛酸锶的强非线性，非局部，和温度依赖性的介电响应。自洽的能带结构包括紧密结合到界面的量子2D态和将数百个晶胞延伸到SrTiO $_3$衬底中的准三维（3D）态的混合。我们发现当温度从300 K降低到10 K时，电子从界面向3D尾部移动。这种偏移在高电子密度（$\sim 10^{14}$ cm $^{-2}$）时最不重要，但在低密度时变得很重要;例如，对于2D电子密度$\sim 10^{13}$ cm $^{-2}$，界面4 nm内的总电子密度变化为2倍。我们推测，准3D尾巴形成的低密度高迁移率组件的界面电子气，广泛推断从磁阻测量。
2017-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tunable 2-dimensional/3-dimensional electron gases by submonolayer La doping of SrTiO_{3}
采用第一性原理计算方法研究了低维氧化物结构SrTiO_{3} / Sr_{1-x} La_{x} TiO_{3}（x=0.25）超晶格的结构和电子特性.我们证明了从三维到二维（3D \to 2D）的电子行为在系统中的维度交叉。两种类型的载流子，一种局限于2D，另一种扩展，表现出不同的可调谐（3D \to 2D）传输特性，这将使得能够研究许多性质（例如，超导性）通过这种维度的变化。
2011-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Metallic characteristics in superlattices composed of insulators, NdMnO3/SrMnO3/LaMnO3
我们报告的电子性质的超晶格组成的三个不同的反铁磁绝缘体，NdMnO 3/SrMnO 3/LaMnO 3生长在SrTiO 3衬底。通过调节Mn 2 p-> 3d边缘处的X射线能量获得的光电子能谱显示费米截止，表明金属行为主要源自Mn e_g电子。此外，费米能和磁化强度附近的态密度服从类似的温度依赖性，表明这些氧化物的界面处的自旋和电荷自由度之间的相关性。
2011-04-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase separation and long wave-length charge instabilities in spin-orbit coupled systems
研究了具有Rashba自旋轨道相互作用的二维电子模型，其中耦合常数$g=g(n)$依赖于电子密度.结果表明，这种依赖性可能会驱动系统不稳定的长波长的电荷密度波（CDW），其中相关的二阶不稳定性发生在附近的全球相分离。对于非常低的电子密度的CDW不稳定性是嵌套诱导和调制遵循费米动量$k_F$。在较高的密度下，不稳定性判据变得与$k_F$无关，并且系统可能在较宽的动量范围内变得不稳定。最后，在填充上自旋轨道分裂带时，有限动量不稳定性消失，只有利于相分离。我们讨论了我们的结果与观察到的不均匀相在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$或LaTiO $_3$ /SrTiO $_3$接口。
2014-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Correlation between structure and properties in multiferroic La$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$/BaTiO$_3$ superlattices
在720 $^o$ C温度下，采用脉冲激光沉积法在SrTiO $_3$上生长了由铁磁材料La $_{0.7}$ Ca $_{0.3}$ MnO $_3$（LCMO）和铁电材料BaTiO $_3$（BTO）组成的超晶格.虽然从X射线衍射研究中提取的超晶格的面外晶格参数被发现依赖于BTO层厚度，但面内晶格参数几乎是恒定的。通过常规sin $^2ψ$方法检查菌株的进化、其性质及其在样品中的分布。讨论了结构变化对超晶格物理性质的影响，以及应变在超晶格中诱导多重铁性的可能作用。
2005-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fractionally delta-doped oxide superlattices for higher carrier mobilities
氧化物异质结构中的二维电子气系统是新现象的重要场所。在这里，我们表明，通过使用分数δ掺杂来控制界面的LaxSr 1-xTiO 3/SrTiO 3人工氧化物超晶格的组成，填充控制的二维绝缘体-金属转变可以实现。d-电子带填充的原子尺度控制，这反过来又有助于调整的有效质量和密度的载流子，被发现是一个迷人的路线，大大提高载流子迁移率。
2012-09-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of the SrTiO$_3$/LaAlO$_3$ interface revealed by resonant soft x-ray scattering
利用共振软X射线散射研究了SrTiO $_3$ /LaAlO $_3$超晶格的电子结构。在所有光子能量下都观察到了（003）峰，这是我们的“理想”SL结构所禁止的，表明在界面处发生了重构。从峰位分析考虑到折射的影响，我们得到的证据，电子重建的Ti 3d和O $2p$状态在界面上。从反射率分析，我们得出结论，AlO $_2$ /LaO/TiO $_2$ /SrO和TiO $_2$ /SrO/AlO $_2$ /LaO界面是相当不同的，导致高度不对称的性能。
2008-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Decoupling carrier concentration and electron-phonon coupling in oxide heterostructures observed with resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了用共振非弹性X射线散射方法在$n$ SrIrO $_3$ / $m$ SrTiO $_3$超薄超晶格中观察到的多声子卫星特征。随着$n$和$m$值的变化，能量损失谱显示出声子卫星相对强度的系统演化。使用封闭形式的解决方案的横截面，我们提取的变化，在电子-声子耦合强度作为$n$和$m$的函数。结合到SrTiO $_3$层中的可忽略的载流子掺杂，这些结果表明，电子-声子耦合的调谐可以有效地与掺杂解耦。这项工作展示了一种可行的方法来提取超晶格中的电子-声子耦合，并揭示了一种潜在的路线，用于调整这种耦合，这往往是与超导性的SrTiO $_3$为基础的系统。
2018-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic pinned/biased magnetization in $SrRuO_3/SrMnO_3$ superlattices
研究了在（001）取向的$SrTiO_3$上生长的铁磁$SrRuO_3$和反铁磁$SrMnO_3$磁性超晶格在冷却磁场相对于衬底平面的面内和面外取向下的界面交换耦合。面内场冷磁滞回线的磁化强度低于相应的面内零场冷磁滞回线。平面外场冷却磁滞回线从原点沿着图形磁化轴移位。我们把这种不可逆的旋转的时刻的自旋在$SrRuO_3$层的反铁磁$SrMnO_3$层的界面附近的钉扎/偏置。
2005-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nano-engineering of electron correlation in oxide superlattices
近年来，氧化物异质结构和超晶格由于其界面处丰富的奇异性质而引起了人们的极大关注。我们专注于可调相关氧化物的潜力，通过调查的原型相关金属SrVO 3的光谱功能，使用软X射线吸收光谱（XAS）和共振非弹性软X射线散射（RIXS）访问未占用和占用的电子状态，分别。我们证明了一个显着的水平的可调谐性SrVO 3的光谱功能的SrVO 3/SrTiO 3超晶格内通过改变其厚度，显示电子相关的影响，可以从主导的能谱调整在一个强相关的莫特-哈伯德绝缘体，对相关的金属。我们表明，SrVO 3的相关性能的维数的影响增强层间耦合，产生一个高度灵活的相关氧化物，可以很容易地与其他氧化物系统结婚。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Microstructure and interface studies of LaVO3/SrVO3 superlattices
用透射电子显微镜（TEM）研究了（100）-SrTiO 3（STO）衬底上沉积的（LaVO 3）6 m（SrVO 3）m超晶格的结构和界面特性。横截面TEM研究表明，LaVO 3（LVO）和SrVO 3（SVO）层是良好的单晶质量和相对于衬底外延生长。它证明，LVO层是由两个取向的变形钙钛矿兼容的散装LaVO 3的变体，而SVO层遭受由于基板诱导的应变从tetraquinone失真。电子能量损失谱（EELS）的调查表明，在V L23边缘的精细结构的变化，有关的LaVO 3和SrVO 3层之间的价态变化。
2010-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Artificially engineered superlattices of pnictide superconductor
在制备高质量的铁基超导体和薄膜方面取得了重大进展。特别是，人工层状磷属元素化物超晶格提供了定制超导性能和理解超导本身的机制的可能性。对于高场应用，大的临界电流密度（Jc）和不可逆场（Hirr）沿所有晶体方向是必不可少的。另一方面，超导器件如隧道结的发展需要多层异质结构。在这里，我们表明，人工设计的未掺杂的Ba-122 / Co掺杂的Ba-122成分调制超晶格产生ab-对齐的纳米粒子阵列。这些层和自组装沿c轴对齐的缺陷，并结合起来，以产生非常大的Jc和Hirr增强在一个很宽的角度范围。我们还展示了一个结构调制SrTiO 3（STO）/ Co掺杂的Ba-122超晶格尖锐的界面。在超晶格制造涉及pnictides的成功将有助于异质结构系统表现出新的界面现象和器件应用的进展。
2013-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
