(111) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ 界面上由电子关联驱动的能带反转

复杂氧化物界面处的量子限域建立了强关联 $d$ 轨道的复杂层级结构，这被广泛认为是涌现物理的起源。最显著的例子是 (001) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$(LAO/STO) 界面，其具有随静电掺杂变化的超导临界温度与自旋轨道耦合 (SOC) 的穹顶形相图，源于不同特征的 $t_{2g}$ 轨道的选择性占据。本文研究 (111) 取向的 LAO/STO 界面——其中三个 $t_{2g}$ 轨道对等因限域产生的子带态有同等贡献——并探讨这一独特特征对电子输运的影响。我们表明输运通过两组类电子子带进行，其中一组的载流子密度随样品电导呈非单调依赖关系。利用紧束缚模型，我们证明该行为源于由在位库仑相互作用驱动的能带反转。所有 $t_{2g}$ 轨道对电子输运的均衡贡献被证明导致强 SOC 且静电调制减弱。