SrTiO3 中氧空位诱导二维电子气的带隙调控

Z. Q. Liu; W. Lu; S. W. Zeng; J. W. Deng; Z. Huang; C. J. Li; M. Motapothula; W. M. Lü; L. Sun; K. Han; J. Q. Zhong; P. Yang; N. N. Bao; W. Chen; J. S. Chen; Y. P. Feng; J. M. D. Coey; T. Venkatesan; Ariando

doi:10.1002/admi.201400155

SrTiO3 中氧空位诱导二维电子气的带隙调控

材料科学 2014-05-22 v2 强关联电子超导电性

作者: Z. Q. Liu , W. Lu , S. W. Zeng , J. W. Deng , Z. Huang , C. J. Li , M. Motapothula , W. M. Lü , L. Sun , K. Han , J. Q. Zhong , P. Yang , N. N. Bao , W. Chen , J. S. Chen , Y. P. Feng , J. M. D. Coey , T. Venkatesan , Ariando

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摘要

我们报道了 SrTiO3 (STO) 薄膜（通过脉冲激光沉积在低于 800 {\deg}C 下制备）中带隙的极大增强，其幅度取决于沉积温度，最高可比体材料值大 20%。经过全面研究，该现象的起源最终归因于 Sr/Ti 反位点缺陷，并得到了密度泛函理论计算的支持。更重要的是，这种带隙增强可用于调控基于 STO 的界面系统中二维电子气 (2DEG) 的电子和磁相。例如，在非晶 LaAlO3 与 STO 薄膜界面处的氧空位诱导 2DEG (2DEG-V) 表现出更强的局域性，且从低温磁输运测量中可以清晰观察到基于 STO 薄膜的 2DEG-V 中的铁磁有序。这为调控氧化物电子学领域备受关注的基于 STO 的氧化物界面系统的电子、磁性和光学性质开辟了一条诱人的途径。同时，我们的研究为理解 STO 薄膜难以通过氧空位掺杂至完全金属态这一基本问题的起源提供了关键见解。

关键词

带隙增强 SrTiO3 薄膜氧空位二维电子气反位点缺陷铁磁有序氧化物电子学

引用

@article{arxiv.1404.6863,
  title  = {Bandgap Controlling of the Oxygen-Vacancy-Induced Two-Dimensional Electron Gas in SrTiO3},
  author = {Z. Q. Liu and W. Lu and S. W. Zeng and J. W. Deng and Z. Huang and C. J. Li and M. Motapothula and W. M. Lü and L. Sun and K. Han and J. Q. Zhong and P. Yang and N. N. Bao and W. Chen and J. S. Chen and Y. P. Feng and J. M. D. Coey and T. Venkatesan and Ariando},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6863},
  year   = {2014}
}

备注

35 pages, 6 figures in the main text,13 figures in the supporting information. To be appearing in Advanced Materials Interfaces soon

SrTiO3 中氧空位诱导二维电子气的带隙调控

摘要

关键词

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