亚晶格匹配铈氧化物异质界面上的局域磁化
材料科学
2024-12-06 v1 强关联电子
摘要
通过组合两个磁性和结构上不同的铈氧化物来构建异质结构是探讨其涌现磁状态和相互作用的关键方法。此前，研究主要集中在铈酸钛矿SrRuO3和最近发现的反磁RuO2的固有属性上。本文我们利用伪立方SrRuO3和锥状RuO2构建了锐利的亚晶格匹配异质界面，深入分析了它们的自旋相互作用。结构上，为适应晶格对称性的不匹配，锥状RuO2层在生长于SrRuO3层时发生18度的平面旋转， resulting in 一个有趣且具有旋转界面特征的界面，具有完美的晶体性和可忽略的化学混合。性能方面，厚度为6 nm的RuO2界面层相邻SrRuO3层显示非零磁矩，导致低温时发生增强的异常霍尔效应（AHE）。此外，我们的观察表明，与SrRuO3单层不同，[(RuO2)15/(SrRuO3)n]异质结构的AHE呈非线性行为，并在SrRuO3厚度达到数十nm时达到最大值。这些结果表明，界面磁相互作用超过了所有钛酸盐类氧化物（约5单元）。本研究强调了基于晶体学非对称界面的磁相互作用在设计自旋电子器件中的重要性和潜在应用前景。
引用
@article{arxiv.2412.03830,
title = {Confined Magnetization at the Sublattice-Matched Ruthenium Oxide Heterointerface},
author = {Yiyan Fan and Qinghua Zhang and Ting Lin and He Bai and Chuanrui Huo and Qiao Jin and Tielong Deng and Songhee Choi and Shengru Chen and Haitao Hong and Ting Cui and Qianying Wang and Dongke Rong and Chen Liu and Chen Ge and Tao Zhu and Lin Gu and Kuijuan Jin and Jun Chen and Er-Jia Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.03830},
year = {2024}
}
备注
30 pages/5 figures