反铁磁 Mott 绝缘体 Sr2IrO4 中的电可调带隙
介观与纳米尺度物理
2015-10-28 v1 材料科学
摘要
传统半导体材料（如硅）的电子带隙由材料的晶体结构和化学成分固定。带隙决定了材料的输运和光学性质，对于二极管、晶体管和激光器等半导体器件的性能至关重要。调节其数值的能力将提升未来电子和光学器件的功能性和灵活性。最近，在二维材料——电门控双层石墨烯中实现了电可调带隙 [1-3]。在此，我们展示了在三维反铁磁 Mott 绝缘体 Sr2IrO4 中实现电可调带隙。利用尖锐 Cu 针尖与 Sr2IrO4 单晶之间的纳米级接触，我们施加高达几 MV/m 的可变外电场，并证明 Sr2IrO4 的带隙连续减小了多达 16%。我们进一步证明了可逆电阻切换和电可调各向异性磁阻的可行性，这为该 5d 氧化物中电子输运、磁有序和轨道态之间的关联提供了证据。我们的研究结果为 5d 过渡金属氧化物中的带隙工程指明了一条充满希望的道路，有望为下一代电子器件提供吸引人的技术解决方案。
引用
@article{arxiv.1502.07982,
title = {Electrically Tunable Band Gap in Antiferromagnetic Mott Insulator Sr2IrO4},
author = {Cheng Wang and Heidi Seinige and Gang Cao and Jian-Shi Zhou and John B. Goodenough and Maxim Tsoi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.07982},
year = {2015}
}
备注
14 pages, 6 figures