应变稳定的界面极化调控 RuO2/TiO2 异质结构表面功函数超过 1 eV
材料科学
2025-07-11 v1
摘要
界面极化电荷积聚是半导体器件中众所周知的工具，但其在金属中的影响尚未探讨。本文展示了界面极化可稳健调制 epitaxial RuO2/TiO2 异质结构中铈酸盐 RuO2 层表面功函数的能力。通过多尺度电ptychography，我们直接观察到铈酸盐中过渡金属离子相对于氧八面体 near 界面处的极化位移，尽管 RuO2 为导体。这一界面极化使 RuO2 功函数可实现超过 1 eV 的调制，通过 Kelvin 探针显微镜测量，由薄度变化（2-4 nm）控制，临界厚度为 4 nm——对应从完全应变到松弛薄膜的转变。这些结果建立了界面极化作为控制金属电子属性的强大方法，具有 implications for 通过极化金属体系的界面控制设计可调电子、催化和量子器件。
引用
@article{arxiv.2507.07575,
title = {Strain-Stabilized Interfacial Polarization Tunes Work Function Over 1 eV in RuO2/TiO2 Heterostructures},
author = {Seung Gyo Jeong and Bonnie Y. X. Lin and Mengru Jin and In Hyeok Choi and Seungjun Lee and Zhifei Yang and Sreejith Nair and Rashmi Choudhary and Juhi Parikh and Anand Santhosh and Matthew Neurock and Kelsey A. Stoerzinger and Jong Seok Lee and Tony Low and Qing Tu and James M. LeBeau and Bharat Jalan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.07575},
year = {2025}
}
备注
25 pages, 4 figures