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为莫特电子学定制材料:原型 Mott 绝缘体的过量氧掺杂

材料科学 2018-07-17 v1

摘要

Mott 晶体管是一类新型电子器件的范式——常被称为 Mottronics(莫特电子学)——其基于电子间的电荷关联。由于大多数氧化物化合物的关联诱导绝缘相通常非常稳健,必须开发新方法将这些材料恰好推至金属相的边界,以使金属-绝缘体转变可由电门控切换。在此我们证明,通过脉冲激光沉积在氧气氛围下生长的原型 Mott 绝缘体 LaTiO3_3 薄膜,可经由过量氧掺杂在电子相图中跨越能带填充控制的 Mott 转变线而被轻易调控。所检测到的绝缘体到金属转变以电阻率数个数量级的剧烈变化为特征。使用合适的衬底和覆盖层抑制氧扩散,可实现对氧含量的完全控制,并使薄膜在暴露于环境条件下保持稳定,使 LaTiO3+x_{3+x} 成为莫特电子学器件中有前景的功能材料。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.05724,
  title  = {Tailoring Materials for Mottronics: Excess Oxygen Doping of a Prototypical Mott Insulator},
  author = {Philipp Scheiderer and Matthias Schmitt and Judith Gabel and Martin Stübinger and Philipp Schütz and Lenart Dudy and Christoph Schlueter and Tien-Lin Lee and Michael Sing and Ralph Claessen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.05724},
  year   = {2018}
}