Confinement-Induced Isosymmetric Metal-Insulator Transition in Ultrathin Epitaxial V2O3 Films
Simon Mellaerts, Claudio Bellani, Wei-Fan Hsu, Alberto Binetti, Koen Schouteden, Maria Recaman-Payo, Mariela Menghini, Juan Rubio Zuazo, Jesús López Sánchez, Ji… 展开作者
Simon Mellaerts, Claudio Bellani, Wei-Fan Hsu, Alberto Binetti, Koen Schouteden, Maria Recaman-Payo, Mariela Menghini, Juan Rubio Zuazo, Jesús López Sánchez, Jin Won Seo, Michel Houssa, Jean-Pierre Locquet
Dimensional confinement has shown to be an effective strategy to tune competing degrees of freedom in complex oxides. Here, we achieved atomic layered growth of trigonal vanadium sesquioxide (V2O3) by means of oxygen-assisted molecular beam epitaxy. This led to a series of high-quality epitaxial ultrathin V2O3 films down to unit cell thickness, enabling the study of the intrinsic electron correlations upon confinement. By electrical and optical measurements, we demonstrate a dimensional confinement-induced metal-insulator transition in these ultrathin films. We shed light on the Mott-Hubbard nature of this transition, revealing an abrupt vanishing of the quasiparticle weight as demonstrated by photoemission spectroscopy. Furthermore, we prove that dimensional confinement acts as an effective out-of-plane stress. This highlights the structural component of correlated oxides in a confined architecture, while opening an avenue to control both in-plane and out-of-plane lattice components by epitaxial strain and confinement, respectively.
Observation of mirror-odd and mirror-even spin texture in ultrathin epitaxially strained RuO2 films
University of Minnesota-Twin Cities（明尼苏达大学双城分校）；Kyung Hee University（庆熙大学）；Rice University（莱斯大学）；Paul Scherrer Institute（保罗谢勒研究所）；Gwangju Institute of Science and Technology (GIST)（光州科学技术院）
Van der Waals epitaxial growth of topological insulator Bi$_{2-x}$Sb$_x$Te$_{3-y}$Se$_y$ ultrathin nanoplate on electrically insulating fluorophlogopite mica
我们报道了高质量的Bi $_{2-x}$ Sb $_x$ Te $_{3-y}$ Se $_y$纳米片（BSTS-NPs）的电绝缘氟金云母衬底上使用无催化剂的气相固体方法的生长。在优化的气压和合适的氩气流量下，我们控制了BSTS-NP的厚度、尺寸和组成。拉曼光谱显示系统的变化表明，BSTS-NP的厚度和组成确实是精确控制。电输运表明，在BSTS-NP中的鲁棒狄拉克锥载流子输运。由于BSTS-NP提供了可调谐狄拉克锥表面态的优越的主导表面输运，而体态的导电贡献可以忽略不计，因此BSTS-NP为探索三维拓扑绝缘体的内在物理现象以及未来的技术应用提供了理想的平台。
Two-Dimensional Altermagnetism in Epitaxial CrSb Ultrathin Films
School of Physics Beihang University（北京航空航天大学物理学院）；Institute of High Energy Physics Chinese Academy of Sciences（中国科学院高能物理研究所）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）
Cryogenic-temperature Grain-to-grain Epitaxial Growth of High-quality Ultrathin CoFe Layer on MgO Tunnel Barrier for High-performance Magnetic Tunnel Junctions
Enhanced magnetic moment and conductive behavior in NiFe2O4 spinel ultrathin films
块状NiFe 2 O 4是一种绝缘亚铁磁体。在这里，我们报告的尖晶石NiFe 2 O 4薄膜上SrTiO 3单晶的外延生长。我们将表明，在适当的生长条件下，外延稳定导致形成的尖晶石相的磁性和电学性质，从根本上不同的散装材料：增强的磁矩（Ms）-约250%以上-和金属字符。的厚度依赖性的MS的系统研究允许得出结论，其增强的值是由于一个异常分布的Fe和Ni阳离子之间的尖晶石结构的A和B网站导致从非平衡生长条件和界面效应。尖晶石，更一般地说，氧化物为基础的异质结构的这些发现的相关性进行了讨论。我们认为，这种新材料可能是一种替代铁磁金属电极在磁性隧道结。
Enhanced ferrimagnetism in auxetic NiFe2O4 in the crossover to the ultrathin film limit
我们研究了亚铁磁性氧化物NiFe 2 O 4的磁性，电子和结构性质之间的敏感相互作用。重点是放在从散装的交叉降维的影响，以减少薄膜。我们观察到Nb-SrTiO 3（001）衬底上的NiFe_2 O_4薄膜在面内外延压缩应变下的饱和磁化强度$M_S$的增强与面外晶格常数的降低同时发生。我们发现了一个大容量的阳离子配位的反尖晶石晶格独立的NiFe 2 O 4膜厚度-从而排除了阳离子反转，名义上可以占增强的$M_S$。相反，我们的研究揭示了单位晶胞体积的减少，即拉胀行为在NiFe 2 O 4薄膜，这可能会导致增强的磁交换所造成的原子间电子本地化的增加。
Giant Magnetization Enhancement at Ultrathin Limit of an Orthoferrite
Sungkyunkwan University（成均馆大学）；Korea Institute of Energy Technology（韩国能源技术研究院）；Pusan National University（釜山国立大学）；Max Planck POSTECH Korea Research Initiative（马普-POSTECH韩国研究倡议）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；Kangwon National University（江原国立大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Pohang University of Science and Technology（浦项科技大学）
Anomalous Hall Effect and Perpendicular Magnetic Anisotropy in Ultrathin Ferrimagnetic NiCo$_2$O$_4$ Films
反尖晶石铁磁NiCo $_2$ O $_4$具有高磁居里温度$T_C$、高自旋极化和应变可调的磁各向异性。了解这些有趣的磁性在NiCo $_2$ O $_4$薄膜的厚度缩放限制是至关重要的，它们在纳米自旋电子应用的实施。本文报道了MgAl $_2$ O $_4$基片上外延（001）NiCo $_2$ O $_4$薄膜在室温下的非常规磁输运性质。反常的霍尔效应测量表明，对于低至1.5个晶胞（1.2 nm）的薄膜，具有强的垂直磁各向异性，而对于3个晶胞和更厚的薄膜，$T_C$保持在300 K以上。反常霍尔电导率（$σ_{xy}$）的符号变化及其与纵向电导率（$σ_{xx}$）的标度关系可以归因于杂质散射和能带本征Berry曲率之间的竞争效应，后者在厚度驱动的金属-绝缘体转变后消失。我们的研究揭示了薄膜厚度在调整电荷相关、Berry相位效应、自旋轨道相互作用和杂质散射的相对强度方面的关键作用，为设计可扩展的外延磁性隧道结和使用NiCo $_2$ O $_4$的传感器件提供了重要的材料信息。
In-situ Polarized Neutron Reflectometry: Epitaxial Thin Film Growth of Fe on Cu(001) by DC Magnetron Sputtering
本文报道了用原位极化中子反射法研究Fe在Cu（001）/Si（001）上外延生长的实验结果。溅射沉积系统集成到瑞士中子溅射源SINQ的中子反射计AMOR中，这使得能够分析Fe层的所有沉积步骤期间的微观结构和磁矩。我们报告的渐进演变的可访问的参数描述的微观结构和磁性的Fe膜，再现已知的功能和扩展我们的知识的行为的Fe 3 O 4铁膜。
Ultrathin bismuth-yttrium iron garnet films with tunable magnetic anisotropy
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Université Grenoble Alpes, CNRS, Institut Néel（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，内耳研究所）；Kyoto University（京都大学）；University of Konstanz（康斯坦茨大学）；Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón, CSIC（阿拉贡纳米科学与材料研究所，西班牙国家研究委员会）；Universidad de Zaragoza（萨拉戈萨大学）
