BiFeO$_3$/LaFeO$_3$ 超晶格中的超有序与声学模式折叠
材料科学
2025-01-03 v1
摘要
超晶格是由两种化学性质不同的材料交替生长而成的材料。创建超晶格的直接后果是布里渊区的折叠，这会产生额外的电子能带和声子模式。例如，这一特性已被成功用于实现半导体超晶格中新的输运和光学性质。本文中，我们展示了多铁性 BiFeO/LaFeO 超晶格不仅仅是周期性的化学堆叠。利用透射电子显微镜、X射线衍射和第一性原理计算，我们证明了存在一种新的 FeO 八面体有序，其沿生长方向的周期约为化学超胞的两倍，即一种超有序。我们通过超快光泵浦-探测实验研究了这种新结构有序对晶格动力学的影响。虽然 1.2 THz 的模式仅归因于超晶格的化学调制，但另一个 0.7 THz 模式的存在似乎只能通过与结构描述一致的双重布里渊区折叠来解释。我们的工作表明，多铁性 BiFeO/LaFeO 超晶格可用于调控相干太赫兹声子的频谱，并可能调控磁振子或电磁振子的频谱。
引用
@article{arxiv.2401.06647,
title = {Superorders and acoustic modes folding in BiFeO$_3$/LaFeO$_3$ superlattices},
author = {R. Gu and R. Xu and F. Delodovici and B. Carcan and M. Khiari and G. Vaudel and V. Juvé and M. C. Weber and A. Poirier and P. Nandi and B. Xu and V. E. Gusev and L. Bellaiche and C. Laulhé and N. Jaouen and P. Manuel and B. Dkhil and C. Paillard and L. Yedra and H. Bouyanfif and P. Ruello},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.06647},
year = {2025}
}