具有自旋轨道相互作用的金属/非晶氧化物界面中的二维电子气
介观与纳米尺度物理
2020-01-13 v4
摘要
金属/非晶界面中高迁移率新型二维电子气（2DEG）的形成，引发了关于这些 2DEG 的形成及其新特性的持续争论。在此，我们报告了一项基于红外光谱椭偏仪对非磁性金属和非晶半导体氧化物（Cu/BiO）界面的光学研究，证实了具有自旋轨道耦合（SOC）的 2DEG 的形成。2DEG 的光学响应通过亚纳米薄层内的单轴对角介电张量进行模拟，其中在自由电子和类峰贡献中分辨出的其 和 分量线型，与钙钛矿界面法向方向受限的二维电子气的理论预测 [M. Xie et al., Phys. Rev. B , 245417 (2014)] 非常相似。特别是， 分量微小但有限的导电特性为 Cu/BiO 系统中 2DEG 的存在提供了明确的证据。尽管原始组成材料不具备自旋轨道耦合（SOC），但由此产生的此类状态的界面杂化诱导了电子不对称波函数。这项工作展示了对非晶体中 2DEG 的检测，从而允许研究其具有挑战性的界面现象（如 SOC 和界面-体耦合），克服了数十年来阻碍非晶材料中 2DEG 理解的重要进展的实验障碍。
引用
@article{arxiv.1901.08671,
title = {Two-dimensional electron gas in a metal/amorphous oxide interface with spin orbit interaction},
author = {Jose Manuel Flores-Camacho and Jorge Puebla and Florent Auvray and Alfonso Lastras-Martinez and Yoshichika Otani and Raul Eduardo Balderas-Navarro},
journal= {arXiv preprint arXiv:1901.08671},
year = {2020}
}
备注
10 pages main text, under review at Phys. Rev. B