复杂氧化物界面准二维电子系统中非常规量子振荡与非抛物态电子态的证据
材料科学
2025-02-26 v4 介观与纳米尺度物理
摘要
电场调控超导与自旋轨道相互作用的同时出现，使得由钙钛矿过渡金属氧化物构建的二维电子系统 (2DES) 成为下一代自旋电子学与量子计算的有前途候选者。然而，要推进技术应用，必须透彻理解这些 2DES 中的电子能带，并通过实验验证所预言的电子态。在此，我们通过对 EuO/KTaO (EuO/KTO) 和 LaAlO/SrTiO (LAO/STO) 两个不同系统中 Shubnikov-de Haas 振荡的全面研究，对氧化物界面 2DES 的电子态提出新的见解。为精确分辨这些振荡，我们在高达 60 T 的高磁场和低至 100 mK 的低温下进行了输运测量。对于两个界面的二维受限电子，我们观察到振荡频率和回旋质量随磁场渐进增加。我们通过考虑非平庸电子能带的存在来解释这些引人注目的发现，其 色散同时包含线性和抛物线色散关系。除了为 KTO-2DES 和 STO-2DES 中的类拓扑电子态提供实验证据外，本研究所呈现的非常规振荡为基于钙钛矿过渡金属氧化物的 2DES 量子振荡建立了新范式，其中振荡频率表现出对磁场的二次依赖。
引用
@article{arxiv.2307.04854,
title = {Unconventional quantum oscillations and evidence of nonparabolic electronic states in quasi-two-dimensional electron system at complex oxide interfaces},
author = {Km Rubi and Denis R. Candido and Manish Dumen and Shengwei Zeng and Emily L. Q. N. Ammerlaan and Femke Bangma and Mun K. Chan and Michel Goiran and Ariando Ariando and Suvankar Chakraverty and Walter Escoffier and Uli Zeitler and Neil Harrison},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04854},
year = {2025}
}