金属有机脉冲激光沉积用于复杂氧化物异质结构
材料科学
2025-03-19 v1
摘要
复杂氧化物薄膜中的点缺陷在决定材料特性方面起着关键作用，但难以精确控制。本研究引入了金属有机脉冲激光沉积（MOPLD）作为一种新颖的合成技术，用于精确操控这些缺陷，以LaAlO3/SrTiO3（LAO/STO）作为模型系统。通过使用钛酸四异丙酯（TTIP）作为钛前驱体，MOPLD在保持STO层结构完整性的同时实现了精妙的化学计量控制，这由X射线衍射和拉曼光谱确认。深度分辨的阴极发光光谱和密度泛函理论计算表明，在STO生长过程中增加TTIP通量可增强[TiSr]/[VSr]比值并降低[VO]浓度。这些缺陷修饰使得LAO/STO界面处二维电子气的低温迁移率显著提高，表现为明显的舒布尼科夫-德哈斯振荡。这项工作强调了MOPLD在推进复杂氧化物异质结构缺陷工程方面的潜力，为量子材料研究开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2503.13878,
title = {Metal-organic Pulsed Laser Deposition for Complex Oxide Heterostructures},
author = {Jung-Woo Lee and Jieun Kim and Anthony L. Edgeton and Tula R. Paudel and Neil Campbell and Brenton A. Noesges and Jonathon L. Schad and Jiangfeng Yang and Katelyn Wada and Jonathan Moreno-Ramirez and Nicholas Parker and Yulin Gan and Hyungwoo Lee and Dennis V. Christensen and Kitae Eom and Jong-Hoon Kang and Yunzhong Chen and Thomas Tybell and Nini Pryds and Dmitri A. Tenne and Leonard J. Brillson and Mark S. Rzchowski and Evgeny Y. Tsymbal and Chang-Beom Eom},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.13878},
year = {2025}
}