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
Superconductivity at low density near a ferroelectric quantum critical point: doped SrTiO
最近对电子或空穴掺杂的SrTiO $_{3}$的实验揭示了一种迄今为止未知的超导形式，其中成对电子的费米能量远低于被认为是吸引相互作用的玻色子激发的能量。我们表明，这种情况需要重新审视的问题，要求（一）一个系统的建模的库仑相互作用的离子和电子电荷的动态屏蔽，（ii）一个横向光学声子介导的对相互作用和（iii）确定的能量范围内的配对发生。我们认为，后者基本上是由极限能量超过准粒子不再被很好地定义。该模型允许找到的转变温度作为两者的函数，掺杂浓度和介电性能的主机系统，在良好的协议与实验数据。由横向光学软声子介导的附加相互作用被证明是必不可少的，在解释所观察到的异常同位素效应。该模型允许捕获的效果的初期（或真正的）铁电相在纯的，或氧同位素取代的SrTiO $_{3}$。
2018-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Termination Control of the Interface Dipole in La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$/Nb:SrTiO$_3$ (001) Schottky Junctions
为了研究钙钛矿能带排列的界面终止依赖性，我们研究了La $_{0.7}$ Sr $_{0.3}$ MnO $_3$ /Nb：SrTiO $_3$（001）异质界面的肖特基势垒高度。随着Nb：SrTiO $_3$半导体通过可变地插入SrMnO $_3$层而从TiO $_2$终止变化到SrO终止，观察到肖特基势垒高度的大的系统性增加。这可以归因于界面偶极子的演化诱导屏蔽极性不连续的界面，这给了一个大的内部自由度的调谐带图的氧化物。
2008-10-17 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
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
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
Electrostatic carrier doping of GdTiO3/SrTiO3 interfaces
异质结构和超晶格组成的原型莫特绝缘体，GdTiO 3，和带绝缘体SrTiO 3的分子束外延生长，并显示出内在的电子重建，约1/2电子每个表面晶胞在每个GdTiO 3/SrTiO 3接口。片状载流子密度在所有结构中包含一个以上的SrTiO 3晶胞是独立的层厚度和生长序列，表明移动载流子是在一个高浓度，二维电子气绑定到界面。这些载流子密度紧密地满足用于补偿这些极性界面处的固定电荷的静电要求。基于实验结果，深入了解界面能带排列，电荷分布和不同的静电边界条件的影响。
2011-11-20 cond-mat.mtrl-sci 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
Reply to Comment on "Superconductivity at low density near a ferroelectric quantum critical point: doped SrTiO_3"
在我们的论文（Wölfle和Balatsky，Phys. Rev. B 98，104505（2018））中，我们提出了掺杂SrTiO $_{3}$的超导性的微观理论，提出了两种配对机制，其相对强度取决于与铁电量子临界点的接近程度。第一种机制依赖于动态屏蔽的库仑相互作用，第二种机制假设耦合到软横光学声子。在他们的评论中，Ruhman和Lee指出了我们对变形势与软模耦合的估计中的一个错误。我们同意这种耦合不能解释实验上观察到的巨大的同位素效应，因此需要找到一种不同的耦合机制。至于第一种配对机制，Ruhman和Lee坚持他们在论文中表达的观点（Ruhman和Lee，Phys.Rev.B94，224515（2016）），通常的纵向光学声子介导的相互作用的能量范围受到费米能量的限制。我们反对这种观点，并在此答复中提出的证据表明，截止能量要大得多。在弱耦合系统中，如SrTiO $_{3}$，截止由能量给出，超过该能量，准粒子不再被很好地定义。
2019-10-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing hot electron transport across an epitaxial Schottky interface of SrRuO3/Nb:SrTiO3
SrRuO 3（SRO）是一种导电的过渡金属氧化物，通常用于BiFeO 3中的工程畴。通过将SRO与氧化物半导体集成为Nb掺杂的SrTiO 3（Nb：STO），可以设想新的氧化物器件。使用一个三端设备配置，我们研究了垂直运输在SRO/Nb：STO设备在纳米级，并找到运输的局部差异，起源于由于高选择性的SRO生长在下面的表面终端Nb：STO。这导致了界面能带特性的变化，并解释了在局部肖特基界面的界面偶极子的空间分布的差异。
2013-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electrical transport across Au/Nb:SrTiO3 Schottky interface with different Nb doping
研究了两种掺杂浓度下Nb掺杂SrTiO $_3$单晶中的电子输运。我们发现，电阻率和迁移率是温度依赖的，而载流子浓度几乎是温度不变的。我们合理化这使用浅施主的类氢理论。此外，我们探测电输运跨越肖特基界面的Au在TiO $_2$终止的n型SrTiO $_3$。宏观I-V测量的定量分析揭示了低掺杂衬底的电子发射主导输运，而高掺杂衬底的电子发射主导输运。这项工作是相关的设计设备，研究电子输运使用氧化物半导体。
2013-02-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Superconductivity at low density near a ferroelectric quantum critical point: Doped SrTiO3"
Wölfle和Balatsky Phys. Rev. B 98，104505（2018）基于电子密度与软TO声子模式的${\textit gradient}$耦合，提出了掺杂SrTiO $_3$（STO）的微观配对机制。由于这种与TO声子的耦合通常很弱，这个结论是令人惊讶的，特别是对于低密度超导体，如STO，其中态密度很小。沃尔福和巴拉茨基的论证中的一个关键步骤是TO模的位移矢量并不严格垂直于动量矢量，这使得变形耦合成为可能。我们表明，他们在计算特征向量时犯了错误，并且严重高估了正交性的缺乏。校正后，耦合可忽略不计。我们还使用传输数据把上界的耦合常数，这是远远小于估计由Wölfle和Balatsky。最后，我们也反对他们使用的Eliashberg方程时，声子频率大于费米能量。
2019-04-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong Coupling Theory of Superconductivity and Ferroelectric Quantum Criticality in metallic SrTiO$_3$
针对掺杂 SrTiO$_3$ 的超导谜团，本文建立含动力学 Rashba 耦合的强耦合 Eliashberg 理论，说明非线性项如何移动超导穹顶并定量复现三维实验相图。
2024-12-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
One-dimensional Quantum Wire Formed at the Boundary Between Two Insulating LaAlO3/SrTiO3 Interfaces
我们生长的瓷砖结构的绝缘二维LaAlO 3/SrTiO 3界面组成的交替的一个和三个LaAlO 3晶胞。两块瓷砖之间的边界是导电的。在低温下，该电导表现出作为指示一维沟道的栅极电压的函数的量化步骤。半量子电导的步长是不存在自旋简并的证据。
2014-04-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modified transverse Ising model for the dielectric properties of SrTiO$_3$ films and interfaces
横向伊辛模型（TIM），赝自旋代表晶格极化，经常被用来作为一个简单的描述铁电材料。然而，我们表明，TIM，因为它通常是制定，提供了一个不正确的描述SrTiO $_{3}$膜和界面，因为它的空间不均匀性的治疗不足。我们通过在模型中加入赝自旋各向异性来纠正这一缺陷。我们证明了这个术语的物理需要比较的TIM一个典型的朗道-金斯堡-德文郡模型。然后，我们证明了两个模型系统的修改的物理后果：铁电薄膜，和金属LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$接口。我们表明，在这两种情况下，修改后的TIM具有显着不同的极化曲线比传统的TIM。特别是，在低温下，在LaAlO $_{3}$ /SrTiO $_{3}$界面的量子化态的形成只发生在修改的TIM。
2020-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Laser-ARPES View of the 2D Electron Systems at LaAlO3/SrTiO3 and Al/SrTiO3 Interfaces
利用激光角分辨光电子能谱（LAO/STO）测量了Al/SrTiO_3（Al/STO）和LaAlO_3/SrTiO_3（LAO/STO）界面处二维电子系统（2DES）的电子结构，利用低光子能量下大的光电子逃逸深度探测这些掩埋界面。我们证明了通过改变Al层厚度来调节Al/STO中的电子密度的可能性，并表明电子结构的演化可以通过自洽的紧束缚超原胞计算来描述，但与刚性带移模型有质的不同。我们发现，这两个2DES强烈耦合到纵向光学声子，在类似的STO基于2DES的极化基态与以前的报告。调整Al/STO中的电子密度以匹配LAO/STO，并比较两种系统，我们估计本征LAO/STO 2DES具有约60 meV的裸带宽和约6 10^13 cm-2的载流子密度。
2022-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness dependence of the mobility at the LaAlO_3 / SrTiO_3 interface
研究了一系列LaAlO_3 / SrTiO_3界面的电子输运性质，发现在恒定的生长条件下，薄层电阻和磁电阻具有系统的厚度依赖性。这一趋势发生在四个晶胞的临界厚度以上，低于此厚度LaAlO_3 / SrTiO_3界面不导电。随着LaAlO_3厚度从5个增加到25个，电子气的迁移率下降了近两个数量级。
2009-02-20 cond-mat.str-el
Polar Discontinuity Doping of the LaVO_3/SrTiO_3 Interface
本文研究了LaVO_3/SrTiO_3莫特绝缘体/能带绝缘体异质界面的输运性质。（001）取向的n型VO_2/LaO/TiO_2极性间断是导电的，表现出LaVO_3厚度依赖的金属-绝缘体转变和低温反常霍尔效应。在VO_2/SrO/TiO_2界面上插入一层SrVO_3或SrO，形成了（001）p型界面，使界面绝缘。（110）异质界面也是绝缘的，表明界面导电来自电子重构。
2007-10-11 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
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
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
