极性氧化物界面处电荷与拓扑重构的耦合
强关联电子
2021-09-21 v1 材料科学
摘要
在氧化物异质结构中，不同材料被集成于单一人工晶体中，导致异质界面处反演对称性破缺。一个显著例子是极性与非极性材料间的界面，其中价态不连续导致体材料中无法获得的电荷与自旋态。该方法为发现块体组分中缺失的众多非常规性质铺平了道路。然而，对相关氧化物中电子波函数几何结构的控制仍是一项开放挑战。本文中，我们制备了由超薄SrRuO（一种具有动量空间Berry曲率源的巡游铁磁体）与LaAlO（一种极性宽禁带绝缘体）组成的异质结构。透射电子显微镜揭示了原子级锐利的LaO/RuO/SrO界面构型，导致过剩电荷被钉扎在LaAlO/SrRuO界面附近。我们通过磁光表征、理论计算与输运测量证明，实空间电荷重构改变了SrRuO中的动量空间Berry曲率，驱动能带结构中拓扑荷的重组。我们的结果说明了如何通过设计氧化物界面处的电荷不连续来调控氧化物的拓扑与磁性特征。
引用
@article{arxiv.2107.03359,
title = {Coupling charge and topological reconstructions at polar oxide interfaces},
author = {T. C. van Thiel and W. Brzezicki and C. Autieri and J. R. Hortensius and D. Afanasiev and N. Gauquelin and D. Jannis and N. Janssen and D. J. Groenendijk and J. Fatermans and S. van Aert and J. Verbeeck and M. Cuoco and A. D. Caviglia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.03359},
year = {2021}
}
备注
5 pages main text (4 figures), 29 pages of supplementary information