LaAlO3/SrTiO3 界面可由氧缺陷调控的电子相分离
材料科学
2019-10-16 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
电子相分离对于 LaAlO3/SrTiO3（LAO/STO）范式氧化物界面令人着迷的宏观性质（包括超导与铁磁性的共存）至关重要。我们利用软 X 射线能区的角分辨光电子能谱（ARPES）研究这一现象，其中增强的探测深度结合共振光激发可获取埋藏界面的基本电子结构特征（动量分辨谱函数、能带色散与排序、费米面）。我们的实验利用 X 射线辐照 LAO/STO 界面以调控其氧缺陷，构建出一个二分系统，其中迁移性弱的弱关联 Ti t2g 电子与局域化的强关联 Ti eg 电子共存。X 射线辐照下 ARPES 谱的动力学显示，在费米面卢廷格计数恒定下强度逐渐增强。这一事实确定了电子相分离（EPS），即迁移电子聚集在具有固定电子结构的导电坑中，嵌入绝缘宿主相，并使我们能估算这些坑的横向比例。我们借助氧空位聚集的理论图像讨论 EPS 的物理机制，该聚集由局域化 Ti eg 电子的磁性所促进，并将迁移性 t2g 电子从这些团簇中排斥开。我们关于辐照调控 EPS 的结果阐明了化学计量 LAO/STO 界面发生的内禀 EPS。
引用
@article{arxiv.1908.06321,
title = {Electronic phase separation at LaAlO3/SrTiO3 interfaces tunable by oxygen deficiency},
author = {V. N. Strocov and A. Chikina and M. Caputo and M. -A. Husanu and F. Bisti and D. Bracher and T. Schmitt and F. Miletto Granozio and C. A. F. Vaz and F. Lechermann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1908.06321},
year = {2019}
}
备注
In review with Phys. Rev. Materials