SrTiO$_3$上FeSe单层的调制掺杂
超导电性
2022-06-27 v1
摘要
在SrTiO(STO)衬底上FeSe单层中高温超导的发现引发了人们对界面超导的浓厚兴趣。目前达成的共识之一是，衬底中杂质引起的调制掺杂对增强超导性至关重要。值得注意的是，在一系列钛氧化物衬底上观察到了约每个Fe 0.1个电子的普适掺杂，即所谓的“魔数”掺杂，这表明可能存在某种重要的相互作用限制了FeSe的掺杂。我们的研究发现，由于与衬底的紧密邻近，界面处Se的极化相对于自由站立FeSe薄膜发生了改变，这显著放大了界面处的总电势差，超出了用于电荷转移的功函数差。此外，具有大量自由电子的钛酸盐衬底基本上充当“无限”电荷库，导致FeSe掺杂饱和并完全消除界面电势梯度。我们的工作发展了范德瓦耳斯材料/氧化物异质结构中调制掺杂的理论，为钛酸盐上FeSe单层“魔数”掺杂之谜提供了解决方案。该信息还提出了通过调制掺杂来调节FeSe单层可变载流子密度的实验途径。
引用
@article{arxiv.2206.11945,
title = {Modulation doping of the FeSe monolayer on SrTiO$_3$},
author = {Fengmiao Li and Ilya Elfimov and George A. Sawatzky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11945},
year = {2022}
}