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KTaO3 基二维电子气中的金属-绝缘体相分离

材料科学 2022-11-29 v1

摘要

电子相分离(EPS)源于电子相之间转变的不完全,导致电子性质的空间分布不均匀。在二维电子气(2DEG)系统中,EPS 通常基于渗流型的金属-超导转变来识别。在此,我们报道了 KTaO3 基二维电子气中随着导电沟道宽度减小至微米尺度而出现的金属-绝缘体转变(MIT)。由于金属相与绝缘相之间的竞争,观察到滞后的电阻-温度关系,且该关系可由磁场调控。这种尺寸依赖的 MIT 效应归因于金属相与绝缘相的共存与分离。结合密度泛函理论计算,我们提出一个理论模型,利用渗流理论模拟 EPS 的动态过程,阐明了尺寸依赖 MIT 的机理。我们的工作提供了一个清晰而简单的 2DEG 平台,以实现金属相与绝缘相的空间共存。

关键词

引用

@article{arxiv.2211.14464,
  title  = {Metal-insulator phase separation in KTaO3-based two-dimensional electron gas},
  author = {Jinlei Zhang and Jiayong Zhang and Dapeng Cui and Li Ye and Shuainan Gong and Zhichao Wang and Zhenping Wu and Chunlan Ma and Ju Gao and Yuanyuan Zhao and Yucheng Jiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2211.14464},
  year   = {2022}
}