X 射线辐照 LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ 界面处移动电子的三维特性
材料科学
2021-09-24 v4 介观与纳米尺度物理
摘要
通过软 X 射线 ARPES 研究了 X 射线辐照对低氧压生长并外原位后退火至化学计量恢复后的 LaAlO/SrTiO（LAO/STO）样品电子结构的影响。在低于约 100K 的低样品温度下辐照产生氧空位（VOs），向界面移动电子系统（MES）注入 Ti t2g 电子。该温度下氧外扩散受抑制，VOs 预期主要出现在顶层 STO 中。然而，我们观察到样品中 X 射线生成的 MES 具有显著的三维（3D）特征，表明其向 STO 深处的大范围延伸，这与标准化学计量 LAO/STO 样品中 MES 的纯二维（2D）特征形成对比。基于界面及 STO 体相中由 VOs 诱导的 MES 的自相互作用修正 DFT 计算，我们讨论了这一令人困惑的三维性可能的机制。其可能涉及残留于较深 STO 层中的 VOs、光导诱导的金属态以及更奇异的机制如 X 射线诱导的 Frenkel 对形成。
引用
@article{arxiv.1909.04106,
title = {Three-dimensionality of mobile electrons at X-ray-irradiated LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ interfaces},
author = {V. N. Strocov and M. -A. Husanu and A. Chikina and L. L. Lev and V. A. Rogalev and T. Schmitt and F. Lechermann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.04106},
year = {2021}
}