SrTiO$_3$-(La,Sr)(Al,Ta)O$_3$ 界面莫尔位错网络的理论与实验联合研究
材料科学
2023-07-25 v1
摘要
近来在 \ce{SrTiO3} (STO) 薄膜与 (LaAlO)(SrTaAlO) (LSAT) 衬底之间的界面上发现了高度有序的莫尔位错晶格。对位错核周围局域离子与电子结构的根本理解,对于进一步设计这些复杂多功能异质结构的性能至关重要。此处我们结合 Analytical Scanning Transmission Electron Microscopy 实验表征与分子动力学和密度泛函理论计算结果,以深入认识这些位错阵列的结构与缺陷化学。结果表明,这些位错导致位错核处 Ta/Al 阳离子配位不足,易于形成氧空位,且阳离子空位的存在进一步促进该过程。实验通过电子能量损失谱在位错处观测到的还原态 Ti 既是位错自身结构所致,也是氧空位形成引起电子掺杂的结果。最后,实验观测到的 Ti 向 LSAT 中位错核周围扩散,仅在与 LSAT 中阳离子空位形成或 Ta 向 STO 扩散同时发生。
引用
@article{arxiv.2307.12572,
title = {Combined theoretical and experimental study of the Moir\'e dislocation network at the SrTiO$_3$-(La,Sr)(Al,Ta)O$_3$ interface},
author = {Chiara Ricca and Elizabeth Skoropata and Marta D. Rossell and Rolf Erni and Urs Staub and Ulrich Aschauer},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.12572},
year = {2023}
}