具有非等价界面的Sr2IrO4/SrTiO3超晶格中的大磁电响应
强关联电子
2019-10-07 v1 材料科学
摘要
薄膜中的大磁电响应对于高通量、高密度的微电子应用极为渴求。然而，单相化合物中的d0规则通常导致铁电序与磁序之间相互作用微弱；复合材料中通过弹性共振的磁电耦合限制了其在宽带中的薄膜集成。在此，我们通过人工设计周期性非等价界面，在Sr2IrO4/SrTiO3超晶格中实现了类铁电与反铁磁相变的共存，可测得最大磁电系数约980 mV cm-1 Oe-1。同步辐射X射线吸收与电子能量损失谱证实，界面Ti离子处出现了偏态电子占据。由微扰计算与数值结果可知，由自旋轨道相互作用介导的反铁磁性与非对称电子占据之间的强耦合导致了大的体磁电响应。这种对3d与5d氧化物中量子序参数的原子级裁剪，为实现薄膜集成下的强磁电效应提供了一条替代途径。
引用
@article{arxiv.1910.01787,
title = {Large Magnetoelectric Response in Sr2IrO4/SrTiO3 superlattices with non-equivalent interfaces},
author = {Xin Liu and Peipei Lu and Mei Wu and Yuanwei Sun and Jingdi Lu and Jing Wang and Dayu Yan and Youguo Shi and Zhiping Yin and Nian Xiang Sun and Peng Gao and Young Sun and Fa Wang and Ce-Wen Nan and Jinxing Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.01787},
year = {2019}
}