PrAlO$_3$/SrTiO$_3$ 界面的自旋轨道相互作用与 Kondo 散射：氧含量的影响

我们报告了生长期间氧压($P_{O_{2}}$)对生长在 $\rm TiO_{2}$ 终止 SrTiO$_3$ 衬底上的 PrAlO$_3$ 薄膜电子和磁性质的影响。电阻率测量表明，随着 $P_{O_{2}}$ 升高，薄层电阻增加。在 $P_{O_{2}} \ge 10^{-5}$ torr 时，低温下薄层电阻的温度依赖性与 Kondo 理论一致。霍尔效应数据表现出复杂的温度依赖性，表明存在补偿载流子密度。我们在 $P_{O_{2}} \ge 10^{-4}$ torr 下生长的界面观察到与两种不同类型载流子一致的行为。对于这些界面，我们测量到由低磁场下强自旋轨道(SO)相互作用引起的适度正磁阻(MR)，其在高磁场下演变为更大的负 MR。高 MR 正值与部分载流子来源于氧空位的样品相关联。对 MR 数据的分析使得提取 SO 相互作用临界场成为可能(例如 $P_{O_{2}}=10^{-5}$ torr 时 $H_{SO}=$1.25 T)。对于较高 $P_{O_{2}}$ 下生长的样品，由强 SO 相互作用引起的弱反局域化效应变小，其 MR 值由 Kondo 效应主导，特别是在高磁场下。