具有高导电性和强磁性的单层铁磁型钙钛矿 SrRuO3
材料科学
2026-02-11 v1 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
实现原子薄氧化物材料中稳健的铁磁性和高导电性是推动自旋电子器件技术的关键。本文报道了在 DyScO3 110 衬底上生长的高度导电且具有铁磁性的单层 SrRuO3，具备 154 K 的高 Curie 温度。SrTiO3 覆盖层有效抑制了表面反应，这些反应通常会阻碍原子薄膜的铁磁性。X射线吸收光谱和 X射线磁圆二色性测量揭示了 Ru 4d 与 O 2p 轨道之间的强轨道杂化，这有助于增强 SrRuO3 单层中 Ru 4d 和 O 2p 轨道的导电性和铁磁有序性。采用与 DyScO3 衬底匹配更好的晶格时，单层 SrRuO3 的电阻率约为之前在 SrTiO3 衬底上生长的单层 SrRuO3 的三分之一。这一研究突显了单层 SrRuO3 作为二维磁性氧化物体系的潜力，为探索自旋电子器件和量子输运现象提供了新的机遇。
引用
@article{arxiv.2502.15222,
title = {Single monolayer ferromagnetic perovskite SrRuO3 with high conductivity and strong ferromagnetism},
author = {Yuki K. Wakabayashi and Masaki Kobayashi and Yoshiharu Krockenberger and Takahito Takeda and Kohei Yamagami and Hideki Yamamoto and Yoshitaka Taniyasu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.15222},
year = {2026}
}