SrTiO$_3$中氧空位的电子关联效应
强关联电子
2013-11-21 v1 材料科学
摘要
氧空位是过渡金属氧化物中一类重要的缺陷。在 SrTiO中，它们被认为是本征晶体中的主要施主。与此同时，文献广泛报道与空位相关的较深能隙态。为解释这一矛盾，我们研究了 SrTiO中氧空位（OV）的电子关联效应。考虑关联作用后，我们发现 OV 诱导的局域能级最多只能束缚一个电子，而第二个电子则占据导带。我们的结果自然地解释了 SrTiO中的 OV 如何在光电子能谱中产生深能隙能级（位于导带底以下约 1 eV），同时又作为电子施主。我们的分析表明，SrTiO中的 OV 本质上应被视为磁性杂质，由于强库仑排斥作用，其深能级始终处于部分占据状态。我们推导了一个基于 OV 的 Anderson 杂质模型，并讨论了其物理蕴含。
引用
@article{arxiv.1311.5160,
title = {Electron Correlation in Oxygen Vacancy in SrTiO$_3$},
author = {Chungwei Lin and Alexander A. Demkov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.5160},
year = {2013}
}
备注
8 pages, 4 figures, double spaced