LaMnO3/SrTiO3 异质结构中的电子积累与涌现磁性
材料科学
2017-10-25 v1
摘要
极性-非极性氧化物界面处的涌现现象已被深入研究以追求下一代氧化物电子学和自旋电子学。在此，我们报道了在极性失配的 LaMnO3/SrTiO3 (001) 异质结构中电子重构临界厚度与铁磁性涌现的解耦。使用元素特异性 X 射线吸收光谱和二色性以及第一性原理计算的组合，在极性反铁磁绝缘体 LaMnO3 内观察到了界面电子积累和铁磁性。我们的结果表明，电子积累开始的临界厚度薄至 2 个原胞 (UC)，显著薄于观察到的铁磁性临界厚度 5 UC。低于 5 UC 时铁磁性的缺失可能是由电子过度积累引起的。反过来，通过控制 LaMnO3 的掺杂，我们能够中和超薄 LaMnO3 膜中来自极性失配的过量电子，从而使其在薄至 3 UC 的膜中实现铁磁性，扩展了我们在界面处合成和定制涌现现象的能力极限，并展示了在最短长度尺度上对材料电子和磁结构的操控。
引用
@article{arxiv.1709.02035,
title = {Electron Accumulation and Emergent Magnetism in LaMnO3/SrTiO3 Heterostructures},
author = {Zuhuang Chen and Zhanghui Chen and Z. Q. Liu and M. E. Holtz and C. J. Li and X. Renshaw Wang and W. M. Lv and M. Motapothula and L. S. Fan and J. A. Turcaud and L. R. Dedon and C. Frederick and R. J. Xu and R. Gao and A. T. NDiaye and E. Arenholz and J. A. Mundy and T. Venkatesan and D. A. Muller and L. -W. Wang and J. Liu and L. W. Martin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.02035},
year = {2017}
}
备注
Accepted by Phys. Rev. Lett