LaAlO3 化学计量比是 LaAlO3/SrTiO3 界面电子液形成的关键
材料科学
2015-06-15 v1 强关联电子
摘要
在绝缘体 LaAlO3 和 SrTiO3 界面处的二维电子液（2-DEL）中发现的涌现现象（包括超导性和磁性），使该丰富体系区别于化合物半导体界面处的传统二维电子气。然而，关于这种 2-DEL 的起源存在激烈争论，焦点集中在 SrTiO3 中缺陷的作用，而 LaAlO3 一直被假定为完美的。我们的实验和第一性原理计算表明，名义上的 LaAlO3 层的阳离子化学计量比是 2-DEL 形成的关键：只有富铝的 LaAlO3 才能产生 2-DEL。虽然已知氧缺乏等外在缺陷会使 LaAlO3/SrTiO3 样品具有导电性，但我们的结果表明，在不存在此类外在缺陷的情况下，界面 2-DEL 仍可形成。其起源与为抵消极化灾难而发生的本征电子重构一致。这项工作为识别其他等待发现涌现行为的界面提供了路线图。
引用
@article{arxiv.1303.5352,
title = {LaAlO3 stoichiometry found key to electron liquid formation at LaAlO3/SrTiO3 interfaces},
author = {M. P. Warusawithana and C. Richter and J. A. Mundy and P. Roy and J. Ludwig and S. Paetel and T. Heeg and A. A. Pawlicki and L. F. Kourkoutis and M. Zheng and M. Lee and B. Mulcahy and W. Zander and Y. Zhu and J. Schubert and J. N. Eckstein and D. A. Muller and C. Stephen Hellberg and J. Mannhart and D. G. Schlom},
journal= {arXiv preprint arXiv:1303.5352},
year = {2015}
}