氧化物异质结构 LaAlO3/SrTiO3 中镧间隙缺陷诱导的绝缘体-金属转变
材料科学
2017-12-06 v1 强关联电子
摘要
钙钛矿氧化物界面因其基础物理和有前景的全氧化物电子学应用而吸引了大量研究兴趣。在此，基于第一性原理计算，我们提出在 LaAlO3/SrTiO3 (110) 中一种新颖的表面镧间隙促进的界面绝缘体-金属转变。与表面氧空位（其在 LaAlO3/SrTiO3 (001) 界面的绝缘体-金属转变中起决定性作用）相比，我们发现表面镧间隙在实验上更现实、更易于操控，并且在周围大气环境中更稳定。有趣的是，这些表面镧间隙还在导电的 LaAlO3/SrTiO3 (110) 界面诱导出具有 Ti dyz/dxz 特征的显著自旋分裂态。另一方面，对于绝缘的 LaAlO3/SrTiO3 (110)（<4 个原胞 LaAlO3 厚度），在 LaAlO3 侧发现 La (Al) 与 O 原子之间的畸变，部分补偿极化发散。我们的结果揭示了 LaAlO3/SrTiO3 (110) 异质结构中金属-绝缘体转变的起源，并且也为操控 LaAlO3/SrTiO3 (110) 的优越性质以用于电子和磁学应用的新可能性提供了启示。
引用
@article{arxiv.1710.08652,
title = {La interstitial defect-induced insulator-metal transition in oxide heterostructures LaAlO3/SrTiO3},
author = {Jun Zhou and Ming Yang and Yuan Ping Feng and Andrivo Rusydi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.08652},
year = {2017}
}