(111)界面SrTiO$_3$中承载二维电子系统的对称性破缺

我们利用X射线吸收谱研究了(111) LaAlO$_3$/SrTiO$_3$与LaAlO$_3$/EuTiO$_3$/SrTiO$_3$异质结构（承载准二维电子系统(q2DES)）以及Ti终止的(111) SrTiO$_3$单晶（其表面亦已知形成q2DES）的轨道对称性与能带分裂。我们证明在所有情况下，体相四方Ti-3d D$_{4h}$晶体场均转变为三方D$_{3d}$晶体场。对称性适配的a$_{1g}$与e$^\pi_g$轨道在能量上非简并，其分裂量$\Delta$在裸露STO表面为正，而在异质结构中为负，其中a$_{1g}$轨道能量最低。这些结果表明，通过氧化物界面外延工程诱导的界面对称性破缺对其电子性质有显著影响，并可用于调控q2DES的基态。