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
Enhanced persistent photoconductivity in $δ$-doped LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ heterostructures
我们报道了在LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$界面上掺杂$_{3}$对LaMnO $_{3}$单层膜光电导（PC）态的影响.通过将样品暴露于石英灯的宽带光辐射和He-Cd激光的325和441 nm线来实现PC。随着LaMnO $_{3}$亚单层厚度的增加，纯LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$界面从金属到绝缘体的电输运的显著修改，我们还观察到光响应和弛豫时间常数的增强。讨论了基于缺陷团簇、随机势涨落和大晶格弛豫模型的PC的可能方案。对于纯$_{3}$ /$_{3}$，光电导似乎起源于钛衍生的$3d$带（特征为$e_{g}$）和O 2 p-Ti $t_{2g}$杂化带之间的带间跃迁。当引入分数层LaMnO $_{3}$时，能带结构发生显著变化。这里，光电导间隙内的Mn $e_{g}$带（高于费米能的$\approx1.5$ eV）导致光激发能的降低和总光电导性的增益。
2014-05-08 cond-mat.str-el
Spin-Orbit Coupling in LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interfaces: Magnetism and Orbital Ordering
Rashba自旋轨道耦合和电子关联的结合可以在SrTiO $_3$和LaAlO $_3$之间的金属界面上诱导出异常现象。我们认为Rashba自旋轨道耦合在这个界面上的各向异性磁性的最近观察的背景下的影响。首先，我们展示了如何Rashba自旋轨道耦合系统附近的带边可以解释所观察到的磁各向异性。其次，我们研究了面内磁矩各向异性和向列性之间的耦合，其形式为d $_{xz}$ / d $_{yz}$轨道之间的轨道不平衡。我们估计这种耦合是大量的低电子密度制度。这样的轨道排序会影响磁子的输运。
2013-02-15 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
Doping-dependent band structure of LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ interfaces by soft x-ray polarization-controlled resonant angle-resolved photoemission
利用同步辐射偏振控制的共振角分辨光电子能谱方法研究了LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$埋层导电界面的电子结构。证明了费米表面和能带色散对光偏振的强烈依赖性，突出了2D传导中所涉及的不同的Ti 3d轨道。制备了不同二维掺杂水平的样品，并通过光电子能谱测量，揭示了不同的能带占据和费米面形状。的光电发射测量和先进的第一原理计算进行了不同的3D带填充物之间的直接比较，提出了结合从运输测量获得的2D载流子浓度。
2013-07-26 cond-mat.str-el
Origin and Transport Signatures of Spin-Orbit Interactions in One- and Two-Dimensional SrTiO$_3$-Based Heterostructures
通过考虑原子自旋轨道耦合与表面或界面反转不对称性之间的相互作用，研究了SrTiO $_3$表面和LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面上Rashba自旋轨道相互作用的起源.我们发现，在一个简单的紧束缚模型，涉及三维$t_{2g}$带的钛离子，诱导的自旋轨道耦合在$d_{xz}$和$d_{yz}$带是立方的动量，而自旋轨道相互作用在$d_{xy}$带具有线性动量依赖性。我们还发现，在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面的一维沟道中，所有能带的自旋轨道相互作用都是动量线性的.我们讨论了我们的研究结果的影响SrTiO $_3$表面和LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$接口上的传输实验。特别是，我们分析了一个给定的自旋-轨道相互作用项对磁输运的LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$通过计算弱反局域化修正的电导和普遍的电导波动。
2013-06-10 cond-mat.str-el
Mechanisms of charge transfer and redistribution in LaAlO3/SrTiO3 revealed by high-energy optical conductivity
在凝聚态物理中，在两种不同绝缘体的界面上的准二维电子气，非极性SrTiO 3上的极性LaAlO 3（LaAlO 3/SrTiO 3）是一个壮观和令人惊讶的观察。这一现象是LaAlO 3膜厚度依赖性和可以解释的极化突变模型，其中0.5电子的电荷转移从LaAlO 3膜到LaAlO 3/SrTiO 3界面是预期的。在这里，我们表明，在导电样品（超过4个晶胞的LaAlO 3）确实有一个0.5电子转移到LaAlO 3/SrTiO 3界面通过研究在一个广泛的能量范围（0.5-35 eV）的光导性。令人惊讶的是，在绝缘样品（小于4个LaAlO 3晶胞）内的极性LaAlO 3子层（从AlO 2到LaO）的电荷的重新分配大到0.5电子观察，没有电荷转移到界面。因此，我们的研究结果揭示了不同的机制，在绝缘和导电的LaAlO 3/SrTiO 3界面的极化突变补偿。
2014-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Field-Effect Devices Utilizing LaAlO$_3$-SrTiO$_3$ Interfaces
利用LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$双层膜，我们制作了场效应器件，利用双层膜的{ \textit n}型界面处产生的二维电子液体作为漏源沟道，LaAlO $_3$层作为栅沟道。当栅压低于1V时，器件具有电压增益和电流增益.这些装置在高达100 °C的温度下操作。
2012-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The interplay of electronic reconstructions, lattice distortions, and surface oxygen vacancies in insulator-metal transition of LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$
LaAlO $_{3}$在SrTiO $_{3}$上的界面导电性及其绝缘体-金属转变的机制仍存在争议。在这里，使用密度泛函理论计算，我们建立了一个全面的和连贯的图片，电子重构，晶格畸变，和表面氧空位的相互作用完全补偿的极化电位发散在LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$，自然地解释在不同条件下的实验观察。虽然晶格畸变和LaO和AlO $_2$亚层之间的电荷重新分布在绝缘状态中起主导作用，但在LaAlO $_{3}$表面每个AlO $_{2}$亚层上自发出现1/4的氧空位，并伴随着0.5 $e^{-}$电荷转移到界面中，这是导致界面电导和LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$中不连续转变的原因。模型还解释了不同生长条件下制备的LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$的性质。
2015-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Potential barrier lowering and electrical transport at the LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ heterointerface
使用的垂直传输测量和横向传输测量沿LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$异质界面的组合，我们证明，显着的势垒降低和能带弯曲的界面金属性的原因。势垒降低和增强的能带弯曲延伸到LaAlO $_{3}$以及SrTiO $_{3}$中超过2.5 nm。我们解释的起源高温载流子饱和，较低的载流子浓度，和较高的迁移率的样品与最薄的LaAlO $_{3}$薄膜上的SrTiO $_{3}$衬底。横向输运结果表明，寄生界面散射中心限制了金属沟道的低温横向电子迁移率。
2008-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
LaAlO3 stoichiometry found key to electron liquid formation at LaAlO3/SrTiO3 interfaces
出现的现象，包括超导性和磁性，发现在二维电子液体（2-DEL）在绝缘体LaAlO 3和SrTiO 3之间的界面区分这种丰富的系统从传统的二维电子气体在化合物半导体界面。然而，这种2-DEL的起源是高度争论的，重点是SrTiO 3中的缺陷的作用，而LaAlO 3已被假定为完美的。我们的实验和第一性原理计算表明，名义LaAlO 3层的阳离子化学计量是2-DEL形成的关键：只有富铝LaAlO 3的结果在2-DEL。虽然外在缺陷，包括氧不足是已知的，使LaAlO 3/SrTiO 3样品进行，我们的研究结果表明，在没有这样的外在缺陷，界面2-DEL可以形成。它的起源是一致的内在电子重建发生抵消极化灾难。这项工作提供了一个路线图，以确定其他接口的紧急行为等待发现。
2013-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural relaxation and metal-insulator transition at the interface between SrTiO3 and LaAlO3
采用局域自旋密度近似（LSDA+U）方法研究了LaAlO $_3$和SrTiO $_3$界面的电子结构.我们发现，界面金属态的性质是强烈的影响的类型的结构（三明治或双层）和终止表面的LaAlO $_3$。在所有结构中，原子弛豫对系统的电子性质起着至关重要的作用。虽然在夹层结构中，结构弛豫在SrTiO $_3$中产生显著的极化，并且在Ti $3d_{xy}$轨道的Jahn-Teller样分裂中产生显著的极化，但是在AlO $_2$封端的双层结构中，弛豫主要发生在LaAlO $_3$中，并且导致随着LaAlO $_3$层的厚度增加而在实验中观察到的绝缘体-金属转变。
2010-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of electrons from oxygen vacancies and polar catastrophe at LaAlO3/SrTiO3 interfaces
量子电导率修正和电子的磁性在理解LaAlO 3/SrTiO 3界面二维电子气的低温电阻率极小值和负磁阻效应中的相对重要性自发现以来一直是一个悬而未决的问题。在这里，我们报告了一个比较磁输运研究非晶和氧退火结晶LaAlO 3/SrTiO 3异质结构在一个相对较高的温度范围内，其中的轨道散射在很大程度上抑制了热波动。尽管主要是负的面外磁阻效应，磁输运是各向同性的非晶LaAlO 3/SrTiO 3，而强烈的各向异性，以及退火结晶LaAlO 3/SrTiO 3落入一个二维量子校正框架。这些结果清楚地表明，来自氧空位的大部分电子在低温下被定位为磁性中心，而来自极场的电子由于在干净极限中时间反演的电子路径之间的建设性干涉而仅被弱地定位，并且没有可见的磁性特征。
2021-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoresponse dynamics in amorphous-LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ interfaces
研究了在可见光和紫外光照射下，非晶态和晶态LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面二维电子气的时间分辨光电导.不像裸SrTiO $_3$单晶，表现出相对较小的光电导效应，这两种界面表现出强烈的和高度持久的光电导与非常长的特征时间。光照射后持续的额外的光诱导电导的时间行为表现出复杂的依赖于界面类型（无论是非晶或结晶），样品的历史和照射波长。\textcolor{black} {实验结果表明，在可见光作用下，晶态和非晶态LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面的光电导是由不同的光激发机制引起的。我们认为，晶体样品的响应主要是由于电子从SrTiO $_3$和LaAlO $_3$的价带的促进。该第二通道在非晶LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$中不太相关，其中较高密度的点缺陷反而起主要作用。
2015-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anisotropic magneto-transport effects at SrTiO3\LaAlO3 interfaces
本文报道了载流子密度约为3*10^13 cm^-2的原子级平面SrTiO 3 \LaAlO 3界面的电阻率与温度、磁场及其取向的关系。在低磁场下，在130 mK以下观察到超导性。高场磁电阻的温度依赖性和它的强各向异性建议可能低于35 K的磁有序。这种秩序的起源及其可能的关系，超导性进行了讨论。
2009-07-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure induced reconstruction and magnetic ordering at the LaAlO$_3|$SrTiO$_3$ interface
利用局域密度近似（LDA）方法，我们预测了在LaAlO $_3$和SrTiO $_3$之间的$n$型界面处TiO $_6$八面体的类GdFeO $_3$转动. Ti $d$带宽的变窄意味着对于非常适度的$U$值，LDA $+U$计算预测界面处的电荷和自旋排序。最近关于磁界面有序的实验证据可以根据反铁磁绝缘基态与铁磁金属激发态的紧密接近来理解。
2008-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-dimensional superconductivity at the (111)LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
本文报道了（111）LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面超导基态的发现和输运研究。超导转变是一致的Berezinskiii-Kosterlitz无磁过渡和它的二维性质进一步证实了临界磁场的各向异性，如由Tinkham计算。超导层厚度和相干长度分别为10 nm和60 nm。这项工作的结果提供了一个新的平台，以澄清在LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面的超导性的微观细节，特别是在什么关系到轨道对称性的链接。
2017-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Tuning spin-orbit coupling and superconductivity at the SrTiO3/LaAlO3 interface: a magneto-transport study
电场效应改变了SrTiO 3/LaAlO 3界面的超导转变温度Tc。研究了上临界场和正常态磁输运的各向异性随栅电压的变化。提取了自旋轨道耦合能。这个可调的能量尺度是用来解释强的门依赖的迁移率和观察到的异常霍尔信号。自旋-轨道耦合能在所研究的电场范围内遵循Tc。
2010-01-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Analysis of electronic and structural properties of surfaces and interfaces based on LaAlO3 and SrTiO3
最近，已经确定在两个氧化物绝缘体LaAlO 3和SrTiO 3之间的界面处可以产生二维电子系统。这个典型的例子展示了非磁性和绝缘氧化物之间的金属行为和磁性。尽管进行了大量的理论和实验工作，但尚未实现彻底的理解。用密度泛函理论分析了LaAlO_3（001）平板表面氢原子和氧空位引起的结构形变。此外，我们研究了表面重构对态密度的影响，并确定了费米能级的局部态密度的变化，从裸LaAlO 3和导电LaAlO 3/SrTiO 3界面的表面距离的增加。此外，还对Al原子的位移和TiO_6八面体的畸变进行了估算。
2016-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Long-range non-Coulombic electron-electron interactions between coupled LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ nanowires
LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$系统表现出不寻常的磁性和超导行为所产生的电子-电子相互作用，其物理起源还没有很好地理解。量子输运技术，特别是那些涉及介观几何形状，可以提供深入了解这些相互作用。在这里，我们报告的LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$纳米线，测量通过摩擦阻力的现象，其中电流通过一个纳米线引起附近的电隔离的纳米线的电压的远程电子-电子相互作用的证据。由库仑相互作用介导的摩擦阻力预计随线间分离指数衰减，但与LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$纳米线系统，它被发现是几乎独立的分离。用三根平行导线进行的摩擦阻力实验表明，即使在存在电接地的中心导线的情况下，也存在长距离摩擦耦合。总的来说，这些结果提供了一个新的长程非库仑电子-电子相互作用的证据，不同于任何以前报道的半导体系统。
2018-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large phonon-drag enhancement induced by narrow quantum confinement at the LaAlO3/SrTiO3 interface
在室温以下的LaAlO 3/SrTiO 3界面的二维电子系统（2DES）的热电功率进行了探索，与Nb掺杂的SrTiO 3单晶的比较。对于接口，我们发现一个区域低于T =50 K的热电势占主导地位的声子阻力，其幅度是巨大的放大相对于相应的体积值，达到值~mV/K及以上。界面处的声子阻力增强可以追溯到2DES的紧密载流子限制，并且代表了界面处强电声声子耦合的尖锐特征。
2016-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Large modulation of the Shubnikov-de Haas oscillations by the Rashba interaction at the LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ interface
我们利用Shubnikov-de Haas振荡方法研究了高迁移率LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面的二维费米面.我们的振荡模式的分析强调了所发挥的关键作用所带来的Rashba自旋-轨道相互作用的反转对称性的破坏，以及占主导地位的贡献的重$d_{xz}$ / $d_{yz}$轨道上的电输运。此外，我们带进光的复杂演化的振荡与载流子密度，这是调谐的场效应。
2014-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Dominant mobility modulation by the electric field effect at the LaAlO_3 / SrTiO_3 interface
Caviglia等人[Nature（London）456，624（2008）]发现超导LaAlO_3 / SrTiO_3界面可以被门调制。中心问题是确定所施加的电场的主要效应。使用门控结构的磁输运研究，我们发现，迁移率的变化几乎是五倍大的片状载流子密度。此外，超导性可以在正和负栅极偏压下被抑制。这些结果表明，相对无序强度强烈增加整个超导体-绝缘体转变。
2009-06-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interplay between sheet resistance increase and magnetotransport properties in ${\rm LaAlO_3}/{\rm SrTiO_3}$
我们发现，在低温下，与驱动电流和施加面内磁场有关，长度尺度为几微米的图案化${\rm LaAlO_3}/{\rm SrTiO_3}$样品的薄层电阻（$R_s$）可能会显着增加。随着样品升温，$R_s$恢复至其原始值，并在${\rm 70 \ K}$和${\rm 160 \ K}$附近加速恢复。伴随着$R_s$的增加，载流子密度和迁移率降低，并且可能与磁性相关的磁输运性质被抑制。
2012-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum oscillations and subband properties of the two-dimensional electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 interface
我们进行了高场磁输运测量，研究界面电子气在LaAlO 3/SrTiO 3异质结构。Shubnikov-de Haas振荡揭示了几个二维导带，载流子有效质量在1 ~ 3 m_e之间，量子迁移率为3000 cm ^2/V·s量级，带边仅比费米能低几个毫伏。在倾斜磁场中的测量证实了电子气的二维特征，并显示了子带间散射的证据。
2012-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Carrier-number fluctuations in the 2-dimensional electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 interface
研究了LaAlO_3/SrTiO_3界面二维电子气的电压谱密度SV（f）。低频分量具有明显的1/f行为，具有二次偏置电流依赖性，归因于电阻波动。然而，它的温度依赖性是不符合经典的Hooge模型，载流子迁移率波动的基础上。实验结果，而不是，解释在载流子数波动方面，由于激发捕获机制的2维电子气。
2013-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
High mobility conduction at (110) and (111) LaAlO3/SrTiO3 interfaces
近年来，惊人的发现表明，限制在氧化物带-绝缘体之间的界面处的二维电子液体（2DEL）可以被设计为显示高迁移率输运。认识到只有少数接口似乎适合托管2DEL是有趣的，并挑战这些新兴的属性不存在批量的理解。事实上，只有（001）SrTiO 3的中性TiO 2表面才能维持2DEL。我们表明，这种限制可以被超越：（110）和（111）表面的SrTiO 3与外延LaAlO 3层，超过临界厚度，显示2DEL输运的迁移率类似的（001）SrTiO 3。此外，我们表明，外延界面不是一个先决条件：导电（110）界面与非晶LaAlO 3和其他氧化物也可以制备。这些发现为材料研究和阐明载流子掺杂的微观机理开辟了新的视角。
2012-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Six-fold crystalline anisotropic magnetoresistance in the (111) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ oxide interface
测量了（111）LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$界面二维电子液体的磁电阻。界面的六角对称性表现在六重结晶组件中出现的各向异性磁电阻（AMR）和平面霍尔数据，这与我们进行的对称性分析一致。六倍分量随载体浓度增加，达到总AMR信号的15%。我们的研究结果表明，更高的巡回电子带和晶体之间的耦合作为这种效应的起源，并证明（111）氧化物界面是一个独特的六角系统与可调磁晶效应。
2017-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magneto-transport study of top- and back-gated LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ heterostructures
我们报道了顶栅和背栅LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构的磁输运性质的详细分析。通过扫描顶栅和背栅电压实现了在界面处存在的二维电子液体的磁阻、载流子密度和迁移率的有效调制。分析这些变化相对于载流子密度调谐，我们观察到，背栅强烈修改电子迁移率，而顶栅主要改变载流子密度。自旋-轨道相互作用的演变也遵循作为顶部和背部门控的功能。
2015-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
δ-doped LaAlO3-SrTiO3 interface: Electrical transport and characterization of the interface potential
本文研究了LaMnO_3界面δ掺杂小于单层的LaAlO_3-SrTiO_3异质结构。这种掺杂强烈地抑制了界面处移动电子层的形成。这导致异质结构的电阻和热电势的巨大增加。这种现象的几个方面进行了研究。提出了一个计算载流子浓度的模型，并根据模型参数和弱散射理论分析了掺杂效应和详细的温度依赖性。热电势的大幅度提高归因于LaMnO_3单层的自旋熵和轨道熵的增加。
2013-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Vortex Signature of Discrete Ferromagnetic Dipoles at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Interface
滞后面内磁阻发展低于超导转变的LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$接口$\left|H_{/\!/}\right|<$ 0.15 T，独立的载流子密度或氧退火。我们发现，这种滞后现象产生于一个薄的超导层内的涡流脱钉，其中的涡流是由离散的铁磁偶极子仅位于层上方。我们没有发现有限动量配对或体磁性的证据，因此得出结论，铁磁性严格限于界面，在那里它与超导性竞争。
2013-11-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Localization of Two-dimensional Electron Gas in LaAlO3/SrTiO3 Heterostructures
本文报道了用脉冲激光沉积技术在（LaAlO 3）0.3-（Sr 2AlTaO 3）0.7衬底上生长的LaAlO 3/SrTiO 3外延薄膜异质结中的强二维电子气局域化。使用纵向和横向的磁输运测量，我们已经确定，在界面处的无序影响的传导行为，并增加载流子浓度的增长在较低的氧分压的变化，从强本地化的传导在低载流子浓度的金属在较高的载流子浓度，弱本地化的迹象。我们解释这种行为的界面附近的Ti 3D带的不断变化的占领方面，每个具有不同的空间范围和易感性本地化的障碍，以及由于失配应变和点缺陷的载流子限制的差异。
2011-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-temperature dependence of the thermo-magnetic transport properties of the SrTiO3/LaAlO3 interface
我们报告的传输测量，包括：霍尔，塞贝克和能斯特效应。所有这些输运性质都表现出异常的场和温度依赖性，在H 1.5 T和T 15 K左右观察到行为变化。我们能够调和的低温低场行为的所有输运性质，使用一个简单的两个波段的分析。为了解释高磁场状态，需要更详细的模型。
2011-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Long-Range Nanoelectromechanical Coupling at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Interface
通过准一维弹道电子波导探针揭示 LaAlO₃/SrTiO₃ 界面栅控偏离纯静电标度律，并将其归因于由 SrTiO₃ 铁弹畴介导的长程纳米机电耦合。
2024-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dominant role of oxygen vacancies in electrical properties of unannealed LaAlO3/SrTiO3 interfaces
在未退火的LaAlO_3/SrTiO_3（LAO/STO）异质结构中，二维电子气出现的临界厚度可以小于4个晶胞（uc），即使对于具有混合终端的STO衬底，界面也是导电的，并且具有厚LAO层的LAO/STO异质结构的低温电阻上升强烈地依赖于激光能量密度。我们的实验结果提供了基本的见解所发挥的不同作用的氧空位和极化突变的二维电子气在晶体LAO/STO异质结构。
2014-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Micrometer-scale ballistic transport of electron pairs in LaAlO3/SrTiO3 nanowires
高迁移率复合氧化物异质结构和纳米结构提供了新的机会，将量子传输的范式扩展到传统的III-V族或碳基材料的领域之外。最近的量子输运研究与LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$为基础的量子点已经揭示了一个强关联相的存在，其中电子形成自旋单线态对，而不是成为超导。在这里，我们报告的准一维（准一维）LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$纳米线腔中的电子对的微米级弹道输运的证据。在配对阶段，观察到法布里-珀罗样的量子干涉，与超导制度（在零磁场）中观察到的电导振荡同步。在临界磁场$B_p$以上，电子对解除束缚，电导振荡随磁场移动。这些实验观测扩展了弹道电子输运的制度，强相关的阶段。
2016-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Electron correlation and magnetism at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface: A DFT+DMFT investigation
我们揭示了LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$异质结构中巡游铁磁性的结构和多体效应之间的相互作用。在静态关联效应的范围之外，利用密度泛函理论（DFT）和动态平均场理论（DMFT）的（自旋极化）电荷自洽结合，研究了真实的关联电子结构.虽然多体行为也活跃在无缺陷的界面，铁磁不稳定性只发生与氧空位。导出了关联子空间的最小Ti双轨道$e_g$ - $t_{2g}$描述。受量子涨落影响的磁序由近局域$e_g$和移动$xy$电子之间的有效双交换建立。
2014-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unexpected Anisotropic Two Dimensional Electron Gas at the LaAlO3/SrTiO3 (110) Interface
在绝缘氧化物，特别是LaAlO 3/SrTiO 3的界面处观察到二维电子气（2DEG）（1，2）、超导性（3，4）、磁效应（5）和电子相分离（6-8），进一步增强了复合氧化物用于新型电子学的潜力。强烈认为2DEG的出现是由两种氧化物之间的界面处的极化不连续性（9）驱动的。在这种情况下，晶体取向起着重要的作用，并且对于例如，LaAlO 3和（110）取向SrTiO 3之间的界面，其不应具有极化不连续性（10，11）。在这里，我们报告了在（110）取向SrTiO 3上制备的LaAlO 3/SrTiO 3界面处观察到的意外导电性。电导率被进一步发现是强烈的各向异性，与沿平行于衬底表面的不同方向的电导率的比率显示出显着的依赖于沉积过程中的氧气压力。电导和它的各向异性讨论的基础上，在界面处的原子结构，所揭示的扫描透射电子显微镜（STEM）和进一步支持的密度泛函理论（DFT）计算。
2012-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High field magneto-transport in two-dimensional electron gas LaAlO3/SrTiO3
研究了复合氧化物LaAlO 3/SrTiO 3界面在强磁场（55 T）下的输运性质。通过相对于磁场旋转样品，清楚地建立了电荷传输的二维性质。当绘制与逆磁场的关系图时，观察到磁阻随周期性变化的小振荡。我们将这种效应归因于Rashba自旋-轨道耦合，当磁场平行于样品平面时，这种耦合与大的负磁阻保持一致。从Shubnikov-de Haas分析和从霍尔效应中提取的载流子密度之间的大的不一致性被解释为对具有不同迁移率的至少两个带的传输的贡献。
2016-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Towards two-dimensional metallic behavior at LaAlO3/SrTiO3 interfaces
使用低温导电尖端原子力显微镜的横截面几何形状，我们的特点是局部输运性质的金属电子气，形成在LaAlO 3和SrTiO 3之间的界面。在低温下，我们发现载流子不会从界面扩散，而是被限制在约10 nm内，就像在室温下一样。考虑到SrTiO 3的介电常数的大的温度和电场依赖性的模拟预测，对于大于~6 10^13 cm-2的片状载流子密度，限制超过几nm。我们讨论了多波段载波系统的实验和仿真结果。值得注意的是，从霍尔测量估计的费米波长约为16 nm，表明电子气处于二维的边缘。
2009-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Metal-insulator transition at the LaAlO3/SrTiO3 interface revisited: A hybrid functional study
采用密度泛函理论研究了LaAlO 3/SrTiO 3界面的电子性质。与以前的研究，这依赖于（半）本地泛函和GGA+U方法，我们在这里使用最近开发的混合泛函来确定电子结构。这种方法提供了一个无参数的平等的基础上访问金属和绝缘多层膜的明显优势。与基于半局部GGA泛函的计算相比，我们的混合泛函计算导致绝缘系统的带隙大大增加。的电子结构的细节显示出从GGA计算得到的实质性偏差。这使人们对以前基于半局部泛函的所有结果产生了严重的怀疑。特别是，使用刚性带位移（“剪刀算子”）的校正不能导致有效的结果。
2013-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital reconstruction and two-dimensional electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 interface
传统的二维电子气是通过设计半导体化合物之间的界面来实现的。2004年，Ohtomo和Hwang发现，在由过渡金属氧化物制成的大间隙绝缘体之间的界面处也可以实现电子气[1]。这一发现产生了相当大的努力，以澄清潜在的微观机制。特别令人感兴趣的是LaAlO 3/SrTiO 3系统，因为它具有特别引人注目的特性。发现了高载流子迁移率[1]、电场可调的超导电性[2]和磁效应[3]，并指出在LaAlO_3/SrTiO_3 n型界面上电子气的产生是由轨道重构引起的。我们的研究结果是基于广泛的调查的电子性质和轨道结构的接口，使用X射线吸收光谱。特别是，我们发现，Ti 3d状态的简并性被完全去除，并且Ti 3dxy能级成为导电电子的第一个可用状态。
2008-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hard x-ray photoemission and density functional theory study of the internal electric field in SrTiO3/LaAlO3 oxide heterostructures
结合实验和理论研究的原型氧化物异质界面系统LaAlO 3 SrTiO 3的电子结构。高分辨率，硬X射线光电发射被用来揭示占领的Ti 3d状态和相对的能量对准-因此内部电场-内的LaAlO 3层。首先，Ti 2 p芯能级谱清楚地表明，对于LaAlO 3的两个晶胞，已经占据了Ti 3d态。其次，LaAlO 3的核心水平被认为是转移到较低的结合能的LaAlO 3覆盖层的厚度，n，增加-同意的期望从规范的电子转移模型的出现在界面处的导电性。然而，不仅n=2（绝缘界面）和n=6（金属界面）之间仅300 meV的能量偏移比简单的预期小一个数量级，而且它显然不是LaAlO 3块内一系列晶胞位移的总和。这两个事实都反对简单的电荷转移图，该图涉及LaAlO 3价带在SrTiO 3导带之上的累积位移，导致仅在n>3时发生电荷转移。转向理论数据，我们的密度泛函模拟表明，在LaAlO 3表面的氧空位在25%的水平反转的LaAlO 3的内部字段的方向。因此，将实验和理论结果结合在一起，出现了一个一致的图片，为现实生活中的样品，其中自然不等待，直到n=4，已经为n=2，机制以外的内部电场驱动的电子转移从理想化的LaAlO 3到近界面状态的SrTiO 3基板是积极的，在标题的初期极化的灾难，驱动这些系统中的物理。
2013-02-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the resistance minimum in LaAlO$_3$/Eu$_{1-x}$La$_x$TiO$_3$/SrTiO$_3$ heterostructures
本文研究了LaAlO $_3$ /Eu $_{1-x}$ La $_x$ TiO $_3$ /SrTiO $_3$结构，名义上x = 0，0.1，不同厚度的Eu $_{1-x}$ La $_x$ TiO $_3$层。我们观察到这两个体系都具有许多类似于以前研究的LaAlO $_3$ /EuTiO $_3$ /SrTiO $_3$和其它氧化物界面的性质，如Eu $_{1-x}$ La $_x$ TiO $_3$的1或2个晶胞的二维电子液体的形成，由Eu $_{1-x}$ La $_x$ TiO $_3$层厚度的增加驱动的金属-绝缘体转变;当用背栅电压驱动高于Lifshitz点的系统时，存在异常霍尔效应（AHE）;以及在单带区中低于Lifshitz点的薄层电阻的温度依赖性的最小值，这随着栅极电压的增加而变得更加明显。然而，尽管系统中可能存在磁性，但我们并不将该最小值归因于近藤效应，而是归因于SrTiO $_3$晶体的性质以及使用背栅时不可避免的电荷捕获效应。
2021-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetoresistance oscillations and relaxation effects at the SrTiO3-LaAlO3 interface
我们提出了低温和高场磁输运数据SrTiO 3-LaAlO 3接口。电阻在磁场中表现出滞后现象，并随时间呈对数弛豫。观察到的磁阻振荡，显示在所施加的磁场的平方根周期性，无论是在大面积的非结构化样品，以及在结构化样品。一个解释的边缘状态在一个高度移动的二维电子气之间的衬底台阶边缘的可扩展性条件的建议。
2008-06-27 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
Origin of the two-dimensional electron gas at LaAlO3/SrTiO3 interfaces: The role of oxygen vacancies and electronic reconstruction
原子缺陷和电子转移的相对重要性，解释在结晶LaAlO 3/SrTiO 3界面的导电性一直是一个争论的话题。金属界面上的非晶氧化物覆盖层SrTiO 3产生的类似的电子性能的问题，原来的极化突变模型。我们解决了这个问题的全面比较（100）-取向SrTiO 3基板与结晶和非晶覆盖层的LaAlO 3的不同厚度下制备不同的氧压。对于这两种类型的覆盖层，对于电导率的出现存在临界厚度，但是对于氧退火的结晶情况，其值总是4个晶胞（约1.6nm），而在非晶情况下，临界厚度可以根据沉积条件在0.5至6 nm的范围内变化。随后的离子铣削的覆盖层恢复氧退火的晶体异质结构的绝缘状态，但不是非晶的。氧后退火去除了氧空位，并且在非晶情况下界面变得绝缘。然而，具有结晶覆盖层的界面保持导电，具有降低的载流子密度。这些结果表明，当LaAlO 3覆盖层为非晶态时，氧空位是载流子的主要来源，而在未退火的晶态LaAlO 3/SrTiO 3异质结构中，氧空位和极化突变对界面电导率都有贡献，而在氧退火的晶态LaAlO 3/SrTiO 3异质结构中，极化突变单独对界面电导率有贡献.此外，我们发现，结晶的LaAlO 3层的结晶度是至关重要的极化突变机制的情况下，结晶LaAlO 3覆盖层。
2013-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Interface exchange processes in LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ induced by oxygen vacancies
理解氧化物异质结构中缺陷的作用对于未来的材料控制和功能化至关重要。因此，我们研究了不同浓度的氧空位（OVs）的影响在LaAlO $_3$/SrTiO $_3$界面的轨道和自旋交换的第一性原理多体理论和实空间模型哈密顿技术。Hubbard $U$和Hund的耦合$J_{\rm H}$的OV诱导的关联态之间的复杂的相互作用被证明。轨道极化对一个有效的$e_g$状态与主要的本地反铁磁对齐的Ti网站附近的OV与$t_{2g}(xy)$状态的铁磁倾向的缺陷的区域进行对比。不同的磁相被确定，从而引起不同的净矩行为在低和高OV浓度。这为利用氧化物界面的缺陷调控实现磁性定制提供了理论基础。
2015-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase coherent transport in SrTiO3/LaAlO3 interfaces
在两个能带绝缘体SrTiO 3和LaAlO 3之间形成的二维电子气表现出各种有趣的物理性质，这使其成为用于未来自旋电子学和/或量子计算器件的有吸引力的材料。对于这种应用，电子必须保持足够长的时间或长度的相位记忆。使用介观尺寸的设备，我们能够提取相位相干长度，和它的温度变化。我们发现失相速率与温度呈幂律关系。功率取决于所研究的温度范围和由于强电子-电子相互作用而从失相所预期的薄层电阻。
2010-09-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
LaAlO$_3$/SrTiO$_3$: a tale of two magnetisms
这本书的章节回顾了磁性现象在LaAlO 3/SrTiO 3界面的实验证据。我们认为，基本上所有的磁性特征都可以分为两个不同的类别：（1）磁相（例如，铁磁或近藤），涉及本地磁矩和他们的耦合巡回电子;（2）变磁效应，介导的吸引力电子-电子相互作用，不涉及本地的时刻。我们审查可能的候选人产生的铁磁相的本地时刻，并专注于一个潜在的来源：氧空位的参数。对于变磁性输运特征，带结构效应（例如，Lifshitz转变）和强吸引力的电子-电子相互作用可以帮助巩固不同的实验结果。
2016-10-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field Effect Transistors with Sub-Micrometer Gate Lengths Fabricated from LaAlO$_3$-SrTiO$_3$-Based Heterostructures
通过对LaAlO $_3$ -SrTiO $_3$异质结构制备的不同栅长的场效应晶体管的研究，探讨了氧化物场效应晶体管中可能存在的短沟道效应。研究结果表明，在1 μm以下的栅区存在沟道长度调制和漏致势垒降低现象，其特性与半导体器件相当。随着场效应晶体管的栅极长度小至60 nm的制造的结果表明，通过电子束光刻的功能器件的基础上，具有几十纳米的特征长度的复合氧化物制造的可能性。
2015-11-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
