LaAlO3/SrTiO3 界面电子物理背后的普适临界密度
强关联电子
2012-11-13 v1 超导电性
摘要
在绝缘氧化物 LaAlO3 与 SrTiO3 界面形成的二维电子系统展现出铁磁性、超导电性以及一系列独特的磁输运性质。一个关键挑战是找到统一这些涌现现象的微观机制。本文我们揭示，一个 d 轨道间的普适 Lifshitz 转变是这一系统中观测到的输运现象的核心。我们的测量发现了一个临界电子密度，在该密度下输运从单载流子切换为多载流子。这一密度具有普适值，与 LaAlO3 厚度和电子迁移率无关。该转变的特征、其普适性以及与光谱测量的相容性，将其确立为不同对称性 d 轨道间的转变。一个在原子层面计入自旋-轨道耦合的简单能带模型，将观测到的普适转变与一系列已报道的磁输运性质联系起来。有趣的是，我们还发现超导转变温度的最大值出现在同一临界转变处，表明这两种现象之间可能存在关联。我们的观测证明，轨道简并在这些氧化物迄今所展现的迷人行为中扮演着重要角色。
引用
@article{arxiv.1110.2184,
title = {A Universal Critical Density Underlying the Physics of Electrons at the LaAlO3/SrTiO3 Interface},
author = {Arjun Joshua and S. Pecker and J. Ruhman and E. Altman and S. Ilani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.2184},
year = {2012}
}