由非铁性组分构成的人工三层超晶格中的可调铁电性
强关联电子
2012-09-25 v1 材料科学
摘要
缺乏铁性组分的异质结构材料系统通常被认为不会表现出与铁电性相关的有序性。然而，在由过渡金属氧化物构成的异质结构中，界面引入的扰动会影响电子自旋、电荷和轨道之间竞争相互作用的平衡。这导致了异质结构原始构建模块中所不具备的性质涌现，包括金属性、磁性和超导性。在此，我们报道了在仅由非铁电性 NdMnO3/SrMnO3/LaMnO3 层组成的人工三层超晶格中发现的铁电性。该铁电性在 40 K 以下被观测到，并表现出随超晶格周期性的强可调性。此外，磁电耦合导致了 150% 的极化磁调制。密度泛函计算表明，由于阳离子不对称性和界面极性不连续性分别导致的空间反演对称性破缺和混合价态，是产生上述观测行为的原因。我们的结果展示了不对称层状结构的工程设计，其具有涌现的铁电性和磁场可调功能，这与通常由铁电体作为组分的常规器件截然不同。
引用
@article{arxiv.1209.5070,
title = {Tunable ferroelectricity in artificial tri-layer superlattices comprised of non-ferroic components},
author = {K. Rogdakis and J. W. Seo and Z. Viskadourakis and Y. Wang and L. F. N. Ah Qune and E. Choi and J. D. Burton and E. Y. Tsymbal and J. Lee and C. Panagopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.5070},
year = {2012}
}
备注
29 pages, 3 main figures and 3 supplementary figures