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介观尺度 SmTiO$_{3}$/SrTiO$_{3}$/SmTiO$_{3}$ 量子阱结构中的低温电势涨落

介观与纳米尺度物理 2017-04-20 v1

摘要

与其他过渡金属氧化物形成的SrTiO3_{3}异质界面构成了一个引人入胜的体系家族,具有大量共存和竞争的物性序。一些例子,如LaAlO3_{3}/SrTiO3_{3},在界面处支持高密度电子气,其电子性质由晶格畸变、自旋轨道耦合、缺陷以及各种磁性和电荷有序机制共同决定。本文中,我们研究由SmTiO3_{3}夹层SrTiO3_{3}构成的异质结构制成的介观器件中的电子输运,其中输运性质可通过控制SrTiO3_{3}厚度从费米液体类电阻率(ρT2\rho \sim T^{2})调节到非费米液体(ρT5/3\rho \sim T^{5/3})。在低温下的介观器件中,我们发现意想不到的电压涨落,其幅度随TT降低到20 K以下而增大,随接触电极尺寸增大而受抑制,且与驱动电流和接触间距无关。还观察到磁电阻涨落,令人联想到普适电导涨落但不完全符合其传统性质。我们考虑了候选解释,并提出了一种基于塞贝克系数介观时间涨落的机制。对这些模型系统中电荷输运的深入理解,特别是其量子相干性质,可能有助于洞察偏离费米液体理论的强关联材料中的输运本质。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.05744,
  title  = {Potential Fluctuations at Low Temperatures in Mesoscopic-Scale SmTiO$_{3}$/SrTiO$_{3}$/SmTiO$_{3}$ Quantum Well Structures},
  author = {Will J. Hardy and Brandon Isaac and Patrick Marshall and Evgeny Mikheev and Panpan Zhou and Susanne Stemmer and Douglas Natelson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.05744},
  year   = {2017}
}

备注

19 pages, 4 figures + 12 pages, 9 figures of supplemental material