Epitaxial strain modulated electronic properties of interface controlled nickelate superlattice
采用脉冲激光间隔淀积法在单晶衬底上生长了由EuNiO $_3$和LaNiO $_3$单晶胞组成的过氧化镍酸盐异质结构,研究了外延应变对极端界面极限下电学和磁学性质的影响。尽管衬底的面内晶格常数和晶格对称性的变化,异质结构的结构响应主要由EuNiO $_3$层的存在下控制。与块状LaNiO $_3$或EuNiO $_3$形成鲜明对比的是,在拉伸应变下生长的超晶格在低于室温下表现出金属到绝缘体的转变(MIT)。与MIT相关联的磁性和电子转变的开始可以通过施加大的拉伸应变来进一步分离。此外,这些转变可以被非常小的压缩应变完全抑制。X射线共振吸收光谱测量表明,这种应变控制的MIT直接与应变诱导的自掺杂效应有关,而不需要任何化学掺杂。
2018-07-02 cond-mat.str-el
Tuning the Electronic Properties of LAO/STO Interfaces by Irradiating LAO Surface with Low-Energy Cluster Ion Beams
采用X射线光电子能谱学(XPS)和电输运测量相结合的方法,研究了低能氩离子束辐照对LaAlO 3/SrTiO 3(LAO/STO)异质界面化学和电子性质的影响。由于其独特的功能,我们表明,短时间的团簇离子照射的LAO表面诱导间接修改的化学性质的掩埋STO基板,与(1)降低Ti原子的氧化态(从Ti 4+到Ti 3+和Ti 2+)相关的形成在LAO表面的氧空位和(2)创建新的表面状态的Sr原子。与通过使用更高能量离子束技术观察到的相反,这导致LAO/STO界面处的电导率增加。我们的XPS数据清楚地揭示了钛和锶原子上的动力学过程的存在,这与团簇离子束辐照的效果竞争。这些弛豫效应部分归因于离子诱导的氧空位在整个异质结构中的扩散,因为界面金属性的增加也证明远离照射区域。这些结果表明,局部扰动的LAO表面可以诱导新的性能在界面处和整个异质结构。这项研究突出了调整LAO/STO界面的电子性质的可能性,通过表面工程,实验证实LAO表面化学和LAO/STO界面的电子性质之间的密切联系。
2017-04-06 cond-mat.str-el
Interface controlled electronic charge inhomogeneities in correlated heterostructures
对于异质结的氧化物,强相关的氧化铜薄膜和介电钙钛矿层,我们预测不均匀的电子界面态。我们的研究是基于一个扩展的哈伯德模型的铜氧化物薄膜。该界面通过耦合到电介质氧化物层的电子和声子自由度来实现。我们发现,在薄膜中的电子有序与一个强烈的非均匀极化子效应。我们建议考虑界面调谐作为一个强大的机制来控制相关电子系统中的电荷有序。
2006-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated electronic structure and chemical bonding of Ce pnictides and gamma-Ce
本文采用LDA/GGA+DMFT(局域密度近似/广义梯度近似+动力学平均场论)方法计算了铈磷族化合物(CeN,CeP,CeAs,CeSb,CeBi)和γ-Ce的光谱性质和晶格参数。在DMFT中产生的有效杂质模型的求解,使用自旋极化T矩阵涨落交换(SPTF)求解器的CeN化合物,和Hubbard I(HI)求解器的CeP,CeAs,CeSb,和CeBi。对于所有的化合物,计算的光谱性质是在合理的协议与测量的光电子能谱在高结合能。在低结合能的HI近似不设法捕捉近藤样峰观察到的几个铈磷族化合物。尽管如此,计算的晶格常数与现有的实验数据吻合得很好,表明这样的峰并不起主要作用的成键性能。此外,HI计算相比,一个更简单的处理的Ce 4f电子的LDA/GGA为CeP,CeAs,CeSb,和CeBi的核心一样,这两种方法被发现给类似的结果。
2012-09-01 cond-mat.str-el
Electronically coupled complementary interfaces between perovskite band insulators
过氧化氢氧化物表现出许多特殊的电子性能,为氧化物电子器件的新概念提供了基础。对这些材料的兴趣甚至因其界面的显著特性而扩展。对两种宽带隙绝缘体LaAlO 3和SrTiO 3之间的单外延连接的研究表明,它们要么是高迁移率电子导体,要么是绝缘的,这取决于原子堆叠顺序。在后一种情况下,可以想象它们带正电。对于器件应用,以及对界面传导机制的基本理解,重要的是研究紧密间隔的互补界面的电子耦合。在这里,我们报告的成功实现这种电子耦合的互补界面SrTiO 3-LaAlO 3薄膜多层结构,其中在界面处的原子堆叠序列被证实的定量透射电子显微镜。我们发现了6个钙钛矿晶胞层的临界分离距离,对应于约2.3 nm,低于该临界分离距离,发生界面电导率和载流子密度的降低。有趣的是,高载流子迁移率特征的单独的电子掺杂界面被发现保持在耦合结构下降到亚纳米界面间距。
2006-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nanometer scale electronic reconstruction at the interface between LaVO3 and LaVO4
界面上的电子被驱动以使其自由能最小化,其分布与体中不同。这在涉及杂价化合物的界面处可能是戏剧性的。在这里,我们轮廓V 3d 2 LaVO 3和V 3d 0 LaVO 4之间的突变界面使用电子能量损失谱。虽然没有体相的LaVOx与V3 d1配置存在,我们发现一个纳米宽的区域的V3 d1在LaVO 3/LaVO 4界面,而不是V3 d 0和V3 d2的混合物。3d 1电子的二维片层是在竞争的基态之间的界面处的原型电子重构。
2007-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic versus extrinsic orbital and electronic reconstructions at complex oxide interfaces
绝缘体LaAlO $_3$和SrTiO $_3$之间的界面容纳了二维电子液体(2DEL)--一种表现出超导性以及磁性和相关性的指示的高迁移率电子系统。虽然这种旗舰氧化物异质结构显示出电子应用的前景,但2DEL的起源和微观特性仍不清楚。不确定性仍然存在,部分原因是这种纳米级掩埋界面的电子结构难以探测,并且由于氧空位的可变存在以及局域和离域电荷的共存而加剧。这些各种各样的并发症已经排除了在该接口处进行内在电子和眼眶重建的决定性测试。在这里,我们克服了以前的困难,通过开发一个界面分析的基础上,固有的界面敏感的共振x射线反射。我们发现一个高的电荷密度为0.5电子每界面单元电池的样品以上的临界LaAlO $_3$厚度,并提取的深度依赖的轨道和电子重建附近的掩埋界面。我们发现,大多数的重建现象被限制在2个单位细胞的接口,我们量化的氧空位显着影响电子系统。我们的研究结果提供了强有力的支持,极性诱导的电子重构的存在,明确区分其影响的氧空位。
2021-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Interface Reconstruction at Polar-Nonpolar Mott Insulator Heterojunctions
本文对极性和非极性莫特绝缘体之间的异质结中极性不连续引起的电子界面重构(EIR)以及伴随这种重构的二维强关联电子系统(2DSCES)进行了理论研究。我们推导出驱动EIR所需的极性层的最小数量的表达式,并讨论控制2DSCES属性的异质结系统的关键参数。强调了强相关性在增强界面约束中的作用。
2007-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Electronic reconstruction at SrMnO3-LaMnO3 superlattice interfaces
我们使用共振软X射线散射研究电子之间的莫特绝缘体LaMnO 3和“带”绝缘体SrMnO 3的界面重建。这两种绝缘体的超晶格先前被证明具有铁磁性和金属倾向[Koida等人,B 66,144418(2002)]。通过研究一个明智选择的超晶格反射,我们表明,界面态密度在费米能级处表现出明显的峰值,类似于Okamoto等人[Phys. Rev. B 70,241104(R)(2004)]的预测。该峰的强度与电导率和磁化强度相关,表明它是金属行为的驱动因素。我们的研究表明,使用RSXS探测异质结构界面的电子性质的一般策略。
2007-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Phase Separation in Manganite/Insulator Interfaces
本文利用一个真实的微观模型,研究了半金属锰氧化物与绝缘体界面的电磁性质。我们发现,在界面处的载流子的缺乏削弱了双交换机制,削弱了锰离子之间的铁磁耦合。在这种情况下,界面附近的Mn自旋的铁磁顺序对反铁磁CE相关性是不稳定的,并且在界面处可以发生铁磁/金属和反铁磁/绝缘体相之间的分离。我们得到,在界面处的未掺杂的锰氧化物的额外层的插入引入额外的载流子,加强双交换机制和抑制反铁磁不稳定性。
2006-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intra- site 4f-5d electronic correlations in the quadrupolar model of the gamma-alpha phase transition in Ce
作为原始铈中$γ-α$相变的一种可能机制,电子密度从具有对称性Fm-3 m的无序态到有序态Pa-3的变化已被提出。在这里,我们包括现场和现场间的电子相关性,涉及一个本地的4f-电子和一个传导5d-电子每个原子。利用该模型计算了$γ$ -Ce的晶场和$α$ -Ce的平均场随温度的演化。形式主义可以应用于晶体中的四极有序涉及在同一网站上的几个电子。
2002-04-01 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
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
Electronic conductivity and structural distortion at the interface between insulators SrTiO3 and LaAlO3
当绝缘体LaAlO 3通过外延生长到绝缘体SrTiO 3的TiO 2-终止的{100}表面上时,所得系统具有金属特性。这种现象与界面处的静电挫折有关,因为SrTiO 3的{100}表面是中性的,而LaAlO 3的{100}表面是极性的,但其微观机制尚不清楚。在这里,我们提出了一个像差校正的透射电子显微镜的结构表征这个接口。在界面处的单元格出现拉长:我们讨论这种扭曲的静电荷和额外的载流子在界面处。
2006-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polar catastrophe and electronic reconstructions at the LaAlO3/SrTiO3 interface: evidence from optical second harmonic generation
所谓的“极性突变”,突然发生的电子重建,以补偿界面离子极性不连续性,目前被认为是一个可能的因素来解释令人惊讶的导电性之间的绝缘体LaAlO 3和SrTiO 3的界面。我们应用光学二次谐波产生,一种技术,先验可以检测移动和本地化的界面电子,调查发生在界面上的电子极性重建。随着LaAlO_3薄膜厚度的增加,我们发现了两个突变的电子重排:第一个发生在3个晶胞的厚度处,处于绝缘状态;第二个发生在4-6个晶胞的厚度处,即,刚好高于样本变为导电的阈值。这些意见背后的两种可能的物理情景提出。第一种是基于电子转移到局部电子状态的界面处,作为导电性开始的前体。在第二种情况下,信号的变化归因于发生在LaAlO 3层的强离子弛豫。
2009-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strong electronic correlation and strain effects at the interfaces between polar and nonpolar complex oxides
极性LaAlO $_3$和非极性SrTiO $_3$层之间的界面已显示出各种电子和磁性相,如二维电子气,超导性,磁性和电子相分离。这些丰富的相是预期的,由于在这些复杂氧化物之间的界面处的电荷、自旋和轨道自由度之间的强相互作用,导致该系统中的电子重构。然而,到目前为止,所有这些新的性能已被广泛研究的基础上的界面,其中涉及一个极性的LaAlO $_3$层。为了研究ABO $_3$极性层A和B阳离子位点的作用,这里我们研究了极性/非极性氧化物的各种组合(NdAlO $_3$ /SrTiO $_3$,PrAlO $_3$ /SrTiO $_3$和NdGaO $_3$ /SrTiO $_3$)界面,其性质类似于LaAlO $_3$ /SrTiO TiO $_3$界面。我们的研究结果表明,所有这些新的接口也可以产生2DEG在他们的接口,支持的想法,电子重建是驱动机制的2DEG在这些氧化物界面的创建。此外,这些接口的电性能示出强烈的界面应变和极性层提供的强相关效应。我们的观察可能提供一种新的方法,以进一步调整在选定的极性/非极性氧化物界面的2DEG的属性。
2012-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconducting transition at 38 K in insulating-overdoped La2CuO4-La1.64Sr0.36CuO4 superlattices: Evidence for interface electronic redistribution from resonant soft x-ray scattering
我们利用共振软X射线散射(RSXS)对绝缘的La_2CuO_4(LCO)和过掺杂的La_{2-x} Sr_{x} CuO_4(LSCO)超晶格中的空穴分布进行了定量研究。尽管它的非超导成分,这种结构是超导的,T_{c} =38 K。我们发现,导电空穴重新分配电子从LSCO到LCO层。LCO层被发现是最佳掺杂的,这表明它们是超导性的主要驱动因素。我们的研究结果表明RSXS的效用,从氧化物界面的结构效应分离电子。
2009-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic charge and orbital reconstruction at cuprate-titanate interfaces
在物理上不同的钙钛矿化合物的复杂过渡金属氧化物异质结构中,界面现象可以导致在其组分中未观察到的新物理性质。这一显著特征为基于纳米氧化物薄膜的氧化物电子器件的技术应用开辟了新的前景。在这里,我们报告了一个显着的电子电荷和轨道重建YBa2Cu3O6和SrTiO3之间的界面研究使用局域自旋密度近似(LSDA)与原子内库仑排斥(LSDA+U)。我们发现,界面极性的结果,在铜钛酸盐超晶格的金属性的空穴载流子主要集中在CuO 2和BaO层,并在第一界面TiO 2和SrO平面。我们还发现,界面结构弛豫导致强烈的变化的轨道占领的Cu 3d轨道的CuO 2层。Cu价态从+2到+3的伴随变化与在与SrO平面终止SrTiO 3的界面处Cu $3d_{3z^2-r^2}$轨道的部分占据有关。界面诱导的预掺杂和轨道重建的CuO 2层是关键机制,控制的基础上开发的铜钛酸盐异质结构的场效应器件的超导性能。
2008-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Novel electronic structure induced by a highly strained oxide interface with incommensurate crystal fields
用角分辨光电子能谱研究了错配氧化物Bi $_{2}$ Ba $_{1.3}$ K $_{0.6}$ Co $_{2.1}$ O $_{y}$,它由岩盐结构的[Bi O/BaO]层和六方CoO $_{2}$层交替组成.首次揭示了这种高应变氧化物界面的详细电子结构。我们发现,在两个无公度的晶场作用下,电子被限制在界面的两侧,并从另一侧受到晶场的umklapp散射。此外,岩盐层上的高应变提高了其化学势,并诱导大的电荷转移到CoO $_{2}$层。此外,还发现了一种新的界面效应,即界面上电子-声子相互作用的增强。这些电子性质的发现为设计未来的功能氧化物界面奠定了基础。
2008-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping evolution of the electronic specific heat coefficient in slightly-doped La2-xSrxCuO4 single crystals
详细的掺杂依赖的电子比热系数γ的La 2-xSrxCuO 4(LSCO)的单晶在轻微掺杂制度进行了研究。我们发现,γ系统地增加与掺杂,而且,即使在反铁磁(AF)制度的样品,γ已经获得有限的值,并与x的增长。这表明有限的电子态密度(DOS)是在AF机制中产生的,其中输运在低温下显示出强烈的局域化,这意味着该系统不是一个具有明显间隙的真正绝缘体,即使它仍然保持长程AF秩序。
2008-08-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Renormalization of Molecular Electronic Levels at Metal-Molecule Interfaces
采用GW近似计算了苯在石墨(0001)表面上的电子结构。苯准粒子的能隙预测为7.2 eV的石墨,大大减少从其计算的气相值为10.5 eV。这种降低是由电子相关能的变化引起的,这种效应在相应的Kohn-Sham能隙中完全不存在。对于弱耦合的分子,这种相关能量的变化被认为是很好地描述了表面极化效应。一个经典的图像势模型说明了石墨上的其他共轭分子的趋势。
2006-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pythonic Black-box Electronic Structure Tool (PyBEST). An open-source Python platform for electronic structure calculations at the interface between chemistry and physics
Pythonic Black-box Electronic Structure Tool(PyBEST)是由位于托鲁托的尼古拉斯·哥白尼大学开发的一个成熟的现代电子结构软件包。该软件包使用独特的电子结构方法、分析工具和可视化技术,为化学和物理之间的电子结构计算提供了一个高效可靠的平台。例如,用于基态和激发态电子结构计算的(轨道优化的)基于pCCD的模型,以及基于单轨道熵和轨道对互信息的量子纠缠分析框架。PyBEST主要用Python 3编程语言编写,其他部分用C++编写,这些部分使用Pybind 11接口,Pybind 11是一个轻量级的头文件库。通过构造,PyBEST易于使用、编码以及与其他软件包的接口。此外,它的模块化允许我们在未来的版本中方便地托管其他Python包和软件库,以增强其性能。在PyBEST中可用的电子结构方法进行了测试的半填充1-D模型哈密顿量。的PyBEST进行大规模的电子结构计算的能力被证明为模型维生素B12化合物。所研究的分子由190个电子和777个轨道组成,首次在pCCD内进行轨道优化和轨道纠缠和相关分析。
2020-10-12 cond-mat.str-el physics.chem-ph quant-ph
Electronic properties of LaAlO3/SrTiO3 n-type interfaces: A GGA+U study
电子相关效应的作用,一个现实的描述的LaAlO 3/SrTiO 3异质结的电子性质所涵盖的现场库仑排斥内的GGA+U的方法进行了研究。执行应用于Ti 3d和La 4f轨道的库仑参数值的系统变化,我们把以前的建议,包括一个大的值为La 4f状态的角度。此外,我们的计算提供了更深入的了解这些库仑参数所跨越的空间中的带隙景观和由此产生的复杂的干涉效应。此外,我们确定了重要的相关性的本地库仑相互作用内的La 4f壳,带隙,和原子位移的接口。特别是,这些现场库仑相互作用的影响屈曲内的LaO界面层,这通过其强耦合的静电势在LAO覆盖层引起相当大的位移的电子状态在表面上,并最终控制带隙。
2017-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlated electronic states at a ferromagnetic oxide interface
University of Augsburg(奥格斯堡大学)
该研究提出一个紧束缚模型,揭示铁磁氧化物界面处由磁性杂质诱导的关联电子态及输运特性。
2026-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Emergent properties hidden in plane view: Strong electronic correlations at oxide interfaces
在物质中发现新的集体电子态是凝聚态物理的基本目标之一。由过渡金属氧化物形成的原子级超晶格是新物理学特别有吸引力的狩猎场。在块状形式下,过渡金属氧化物表现出一系列显著的磁性,超导性和多铁性相,这些相具有极大的科学兴趣,并且可能能够提供创新的能源,安全,电子和医疗技术平台。在超晶格中,新的状态可能出现在不同材料相遇的界面处。在这里,我们用一些选定的例子说明了使过渡金属氧化物基异质结构成为新兴特性的吸引人的发现平台的基本特征,展示了电荷如何重新分布,磁性和轨道极化产生,铁电有序从由具有名义上矛盾行为的氧化物组分组成的异质结构中出现,目的是提供对氧化物界面处新行为的产生和控制的洞察,合适的机械、电学或光学边界条件和激励。
2014-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of oxygen vacancy on structural, electronic and magnetic properties of La-based oxide interfaces
无序,主要是在氧空位,阳离子化学计量和原子相互扩散的形式,似乎在氧化物异质界面处的金属电子液体的电子和输运性质中起着至关重要的作用。在这一背景下,反犹太主义障碍也被认为是一个关键因素。为了阐明氧空位和反位无序这两个关键因素的作用,我们采用密度泛函理论研究了氧空位对两种镧系过渡金属氧化物界面反位无序的影响.发现氧空位在某些异质结构中抑制反位无序,从而稳定有序结构,而在另一些系统中,氧空位倾向于驱动无序。因此,通过控制生长过程中的氧分压,可以在许多氧化物异质结构中设计反位无序。
2017-10-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct k-space mapping of the electronic structure in an oxide-oxide interface
LaAlO 3和SrTiO 3之间的界面托管的巡回载体的二维电子系统,虽然这两种氧化物带绝缘体。界面铁磁性与超导电性共存,并归因于局域磁矩。实验上,它已被确定,Ti 3d电子被限制在界面。利用软x射线角分辨共振光电子能谱学,我们在k空间中直接映射了界面态。我们的数据证明了电荷二分法。一个移动部分有助于费米表面片,而在较高的结合能的局部部分是暂时归因于电子被困在SrTiO 3中的O-空位。虽然在极性的LaAlO 3层的光电压效应不能被排除,表面相关的费米表面片的明显缺乏也可以完全调和在最近提出的电子重建图片,其中内置的电位在LaAlO 3的补偿表面O-空位也作为电荷库。
2013-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface control of electronic transport across the magnetic phase transition in SrRuO_3/SrTiO_3 heterointerface
复合氧化物的新兴材料类别,其中物理性质的操纵导致在其异质界面的新功能,预计将在自旋电子学中开辟新的前沿。例如,SrRuO_3是一种有前途的材料,其中外部刺激如应变、温度和结构畸变控制电子和磁状态的稳定性,跨越其磁相变,可用于自旋电子学。尽管如此,目前还没有太多研究来了解SrRuO_3中的这种相关性。本文利用纳米输运探针和第一性原理计算研究了SrRuO_3和Nb:SrTiO_3铁磁相变界面上电子-晶格关联对电子输运的影响。我们发现,在界面处的几何重建,从而在电子结构的修改占主导地位的传输通过其铁磁过渡,最终翻转的电荷传输长度尺度SrRuO_3。这种方法可以很容易地扩展到其他设备,其中竞争的基态可以导致不同的功能特性跨越其异质界面。
2015-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Transport through YBCO Grain Boundary Interfaces between 4.2 K and 300 K
在4.2 ~ 300 K温度范围内测量了YBCO晶界隧道结的电流感生耗散。发现45 °(100)/(110)结的电阻随温度从100 K升高到300 K线性下降4倍。在超导转变温度Tc处,正常态和超导态的晶界电阻外推到相同的值。
2003-11-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surfaces and interfaces of infinite-layer nickelates studied by dynamical mean-field theory
Institute of Solid State Physics, TU Wien(维也纳工业大学固体物理研究所);School of Physics, Northwest University(西北大学物理学院)
本研究通过动态平均场理论探讨了无限层镍酸盐的表面和界面电子结构,发现电子相关性可使表面层成为莫特绝缘体,并影响费米能级附近的电子口袋。
2025-11-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manipulating electronic states at oxide interfaces using focused micro X-rays from standard lab-sources
最近,使用同步辐射的X射线照射已被用于操纵缺陷、刺激自组织和探测它们的结构。在这里,我们探讨了一种方法的缺陷工程低维系统使用集中的实验室规模的X射线源。我们证明了一个不可逆的变化的二维电子气的导电性能之间的界面的复合氧化物材料LaAlO3和SrTiO3的X射线照射。在曝光期间,当被照射区域被驱动到高电阻状态时,监测电阻。我们的研究结果表明,应注意在X射线光谱研究的电子结构的修改,并突出大面积的缺陷操纵和直接器件图案化作为可能的新领域的应用集中的实验室X射线源。
2014-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconductivity and Frozen Electronic States at the (111) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ Interface
尽管有安德森定理,但已知无序会影响传统s波超导体的超导性。在大多数超导体中,无序度在样品制备过程中是固定的。在这里,我们报告的二维气体的超导性质的测量,在(111)晶体取向的LaAlO $_3$(LAO)和SrTiO $_3$(STO)之间的界面处形成,一个系统,允许\emph{in situ}通过背栅电压$V_g$调整载流子密度和无序。与(001)取向的LAO/STO界面一样,(111)取向的LAO/STO界面的超导性也可以通过$V_g$来调节。与(001)界面相反,这些(111)样品中的超导性是各向异性的,沿着不同的界面晶体方向是不同的,与在(111)LAO/STO界面处已经观察到的强各向异性的其他输运性质一致。此外,我们发现(111)界面样品“记住”背栅电压$V_F$,在该电压下,它们在超导转变温度$T_c$附近的温度下被冷却,即使$V_g$随后在较低的温度下改变。这种记忆效应($<1$ K)的低能量标度和其他特性将其与先前在(001)界面样品中观察到的电荷捕获效应区分开来。
2017-04-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic reconstruction at the isopolar LaTiO3/LaFeO3 interface: An x-ray photoemission and density functional theory study
我们报告的非磁性带绝缘体的形成在反铁磁Mott-Hubbard绝缘体LaTiO 3和反铁磁电荷转移绝缘体LaFeO 3之间的等极界面。通过密度泛函理论计算,我们发现这种界面态的形成是由O带的取向和t2 g和eg带的晶场分裂能共同驱动的。由于这两种驱动力,Fe 3d带重排,电子从Ti转移到Fe。X射线光电子能谱学证实了这一结果,并证实了Fe 3d带的重排,同时揭示了在LaTiO 3/LaFeO 3异质结构中出现了前所未有的电荷转移,其电子密度高达1.2+/-0.2 e-/界面晶胞。
2014-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emerging magnetism and electronic phase separation at titanate interfaces
磁性的出现在其他磁性化合物及其潜在的机制已成为激烈的研究课题。在这里,我们证明了钛酸盐界面和表面的非常规磁状态负责的氧空位。使用一个有效的多轨道模型,我们发现,局域空位的存在导致的相互作用的铁磁顺序在巡回t2g带和复杂的磁振荡的轨道重建的eg带,这可以通过在氧化物界面的门场调谐。磁相图包括高度分散的区域的稳定和相分离的磁状态形成超过非零临界缺陷浓度。
2013-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-temperature specific heat of the superconductor Mo3Sb7
在高达5 T的磁场中测量了Tc = 2.25(0.05)K的Mo_3Sb_7超导体的低温比热。在正常状态下,电子比热系数γ_n和德拜温度θ_D分别为34.5(2)mJ/molK^2和283(5)K。γ_n值的增加是由于Mo-4d带钉扎在费米能级上所致。超导态的电子比热可以用唯象的双BCS能隙模型来分析,其能隙宽度为2Delta_1/kBT_c = 4.0和2Delta_2/kBT_c = 2.5,摩尔电子热系数γ_1/γ_n = 0.7和γ_2/γ_n = 0.3。计算了该超导体的比热跃变Δ C_p(T_c)/γ_nT_c、电子-声子耦合常数λ_eph、上H_c2场和热力学临界H_c0场、穿透深度λ、相干长度xi和Ginzburg-Landau参数kappa。2Delta/kBT_c、DeltaC_p(T_c)/gamma_nT_c、N(E_F)和lambda_eph等参数的估计值表明,Mo_3Sb_7属于中等耦合区域。电子能带结构计算表明,费米能级附近的态密度主要由Mo-4d轨道形成,Mo- 4d轨道与Sb-sp轨道之间没有重叠。
2008-03-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From Slater to Mott physics: epitaxial engineering of electronic correlations in oxide interfaces
利用自旋辅助从头算随机结构搜索,我们探索了一个详尽的量子相图的原型接口莫特绝缘体,即镧-铁和镧-钛氧化物。特别是,我们报告的界面电子重建引起的电荷转移稳定的高自旋亚铁Fe 2+状态。我们提供了一个途径来控制在这个电子状态的相关性的强度,通过调整外延应变,产生一个多方面的量子电子相,即莫特-哈伯德,电荷转移和斯莱特绝缘状态。此外,我们报告的电子相关性是密切相关的结构氧八面体旋转,其控制是能够稳定的低自旋状态的Fe 2+在低压下,以前只观察到在地球的下地幔的极端高压条件下。因此,我们通过太赫兹辐射提供了磁开关的途径,这对下一代自旋电子学技术具有至关重要的意义。
2021-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Stability and electronic properties of the LaNiO$_2$/SrTiO$_3$ interface
以LaNiO $_2$ /SrTiO $_3$为参考,无限层镍酸盐薄膜为高温非常规超导提供了一个有趣的新平台。讨论了该体系基元界面的相对稳定性,确定了相应的电子能带结构。我们发现大量的变化相比,特别是在有关的5 $d$轨道的贡献,可以完全取代纯镍-3 $d$平带的低能量物理。因此,铜酸盐的$d^9$构型特征可以通过使这些异质结构中的正常非超导状态不稳定的额外界面成分来补充。
2020-06-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Difference of Oxide Hetero-Structure Junctions with Semiconductor Electronic Devices
在Pr0.7Ca0.3MnO3(PCMO)异质结中进行的载流子注入表现出与半导体器件完全不同的特性,在没有电场的情况下,载流子注入是稳定的,并且电阻和界面势垒都发生了剧烈的变化。界面势垒的消失和反转表明,这种异质结构氧化物器件的可调电阻开关应该与跨界面的载流子运动有关。结果表明,注入的载流子仍停留在器件中,并引起器件性质的变化,导致了强关联电子结构中载流子自捕获和释放的现象。在PCMO和CeO_2缺氧器件中的观察表明,氧化物作为功能材料可以在微电子学中得到应用,具有一些新的性质,其中界面是非常重要的。
2008-12-11 cond-mat.other cond-mat.str-el
Enhanced Spin and Electronic Reconstructions at the Cuprate-Manganite Interface
我们报告的共振软X射线光谱研究的电子和磁结构的铜锰氧化物界面。在Cu L边缘进行的偏振X射线光谱测量显示,与过去的实验和理论值相比,二向色性信号增加了五倍。此外,层间电荷转移的程度增加到0.25e(其中e是电子的电荷)每个铜离子观察到导致深刻的重建这些界面铜离子的轨道方案。据推测,这些增强有关的TMI观察到的快速调制通量生长的锰氧化物层的增加。
2013-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Band inversion driven by electronic correlations at the (111) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interface
复杂氧化物界面的量子限制建立了一个复杂的强关联$d$ -轨道的层次结构,它被广泛认为是涌现物理学的一个来源。最突出的例子是(001)LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$(LAO/STO)界面,其特征在于作为静电掺杂的函数的超导临界温度和自旋轨道耦合(SOC)的圆顶形相图,这是由不同特性的$t_{2g}$轨道的选择性占据引起的。在这里,我们研究(111)-导向LAO/STO接口-其中三个$t_{2g}$轨道的贡献相等的子带状态所造成的限制-和调查的影响,这一独特的功能对电子输运。我们发现,通过两组类电子的子带的传输发生,和一组的载流子密度显示出非单调依赖于样品的电导。使用紧束缚模型,我们证明了这种行为源于现场库仑相互作用驱动的带反转。所有的$t_{2g}$轨道的电子传输的平衡的贡献被示出,导致在较强的SOC与减少的静电调制。
2018-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong correlations elucidate the electronic structure and phase-diagram of LaAlO3/SrTiO3 interface
两个能带绝缘体SrTiO 3和LaAlO 3之间的界面出乎意料地具有二维电子气的性质。它甚至是具有转变温度Tc的超导体,可以使用栅极偏置Vg进行调整,栅极偏置Vg控制从界面添加或移除的电子数量。栅极偏压-温度(Vg,T)相图的特征在于发生超导性的圆顶形区域,即,Tc对Vg具有非单调依赖性,类似于许多非常规超导体。在这个通信的量子电阻振荡的频率与反磁场的报告为不同的Vg。该频率遵循与Tc相同的非单调行为;在霍尔系数的低场极限中观察到类似的趋势。我们从理论上证明了电子关联导致了移动带的非单调布居,这可以解释正常输运性质和超导圆顶的实验行为。
2015-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con