图案化 SrRuO3 量子结构中的可调磁各向异性：晶格各向异性与氧八面体转动的竞争
材料科学
2022-02-09 v1 介观与纳米尺度物理
强关联电子
摘要
人工钙钛矿氧化物纳米结构因其可定制的电子-电子相互作用而具有引人入胜的磁性质，这些相互作用对氧配位环境极为敏感。迄今为止，尺寸低于 50 nm 的钙钛矿氧化物纳米点鲜有报道。此外，钙钛矿氧化物纳米点中的氧八面体畸变及其与磁性质的关系仍未被探索。在此，我们研究了小至 30 nm 的图案化 SrRuO3（SRO）纳米点中的磁各向异性，同时进行原子分辨率电子显微术与谱学以直接观测组成元素，特别是氧离子。我们观察到 SRO 纳米点中的磁各向异性与 RuO6 八面体畸变均依赖于纳米点尺寸，但在前 3 个原胞的界面 SRO 单层中无论点尺寸如何均保持不变。结合第一性原理计算，我们揭示了 SRO 纳米点中尺寸依赖磁各向异性背后的独特结构机制，表明晶格各向异性与氧八面体转动之间的竞争调控了 SRO 纳米点中的各向异性交换相互作用。这些发现展示了调控关联钙钛矿氧化物磁性质的新途径，并暗示图案化纳米点可作为工程化涌现功能行为的 promising 平台。
引用
@article{arxiv.2202.03820,
title = {Tunable Magnetic Anisotropy in Patterned SrRuO3 Quantum Structures: Competition between Lattice Anisotropy and Oxygen Octahedral Rotation},
author = {Hongguang Wang and Gennadii Laskin and Weiwei He and Hans Boschker and Min Yi and Jochen Mannhart and Peter A. van Aken},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.03820},
year = {2022}
}
备注
21 pages and 4 figures for the main manuscript