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BaTiO3/Ba2FeReO6/BaTiO3异质结构中半金属性二维电子气的可控限域:第一性原理研究

材料科学 2015-10-28 v1

摘要

利用密度泛函理论计算,我们确定块体Ba2FeReO6的半金属性在沿(001)和(111)方向生长的BaTiO3/Ba2FeReO6/BaTiO3异质结构中可保持至1 nm厚度。该量子阱结构中二维(2D)电子气的限域源于Re/Fe d态与未占据Ti d态之间杂化的抑制,并且对于(111)方向,极化场进一步增强了该限域。这一机制不同于 polar catastrophe,导致2D电子气的限域比LaAlO3/SrTiO3界面处强一个数量级。我们进一步展示(111)异质结构的低能带具有非平凡拓扑特性。我们的工作为实现超薄自旋电子器件开辟了可能。

关键词

引用

@article{arxiv.1510.06805,
  title  = {Controlled confinement of half-metallic two-dimensional electron gas in BaTiO3/Ba2FeReO6/BaTiO3 heterostructures: A first-principles study},
  author = {Santu Baidya and Umesh V. Waghmare and Arun Paramekanti and Tanusri Saha-Dasgupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.06805},
  year   = {2015}
}