超干净 CaVO$_3$ 薄膜中的量子振荡和线性磁阻

过渡金属氧化物的外延生长技术的进展，为从事强相关电子体系的传输机制研究提供了新机遇，这些研究对于未来的透明电子器件具有重要意义。本文研究了生长于 LaAlO$_3$ 上的等应变外延 CaVO$_3$ 薄膜的磁导传输性质，展示出超干净极限下的量子振荡。在 20 K 以下，电阻率 $\rho(T) \sim T^2$ 的费米液体行为被检测到，有效平均自由程超过薄膜厚度 (38 nm) 的 20 倍。Shubnikov-de Haas 振荡和非线性霍尔电阻揭示了两个电子样 (1 和 2) 和一个空穴样 (h) 的载流子，反映出正交 BaO3 结构 CaVO$_3$ 的三折 Fermi 面，4.2 K 时有效载流子密度和迁移率为：(1) $n_1 \approx 9.3 \cdot 10^{21}{}cm^{-3}$ 低迁移率 $\mu_1 \approx 926{}cm^{2}V^{-1}s^{-1}$，(2) $n_2 \approx 7.2 \cdot 10^{19}{}cm^{-3}$ 高迁移率 $\mu_2 \approx 6600 {}cm^{2}V^{-1}s^{-1}$，以及 (h) $n_h \approx 2.2 \cdot 10^{18}{}cm^{-3}$ $\mu_h \approx 1500{}cm^{2}V^{-1}s^{-1}$。低温下占主导的非饱和线性磁阻，超过单晶的 30%。我们的发现表明，外延薄膜展现了多载流子与来自非球形扭曲 BaO3 结构的相关性之间的精细相互作用。