具有势垒的 LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ 界面处的二维电子气
强关联电子
2016-01-20 v1
摘要
我们提出 LaAlO (LAO) 和 SrTiO (STO) 之间界面电子性质的紧束缚描述。该描述将 LAO 和 STO 钙钛矿视为 x-y 平面中的原子层集合，它们通过沿 z 轴的层间跳跃项弱耦合。该界面由附加势 U_0 描述，其模拟平面缺陷。从物理上讲，界面势可能源于界面处的机械应力或其他结构缺陷。我们表明，取决于势强度，载流子（电子或空穴）可能形成局域在界面处且位于组成材料（LAO 和 STO）带隙内的能带。此外，我们的描述预测在某一临界势强度 U_{0cr} 处出现阀效应 (valve effect)，此时界面势充当抑制界面导电性的阀门。换言之，界面电子在 U_0 = U_{0cr} 时变为无色散，因此无法传播。该临界值分隔了界面导电的准电子 (U_0 < U_{0cr}) 和准空穴 (U_0 > U_{0cr}) 状态。
引用
@article{arxiv.1510.07575,
title = {Two-dimensional electron gas at the LaAlO$_3$/SrTiO$_3$ inteface with a potential barrier},
author = {V. A. Stephanovich and V. K. Dugaev and J. Barnaś},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.07575},
year = {2016}
}
备注
8 pages, 4 figures