La interfaz entre aluminato de lantano (LaAlO 3 ) y titanato de estroncio (SrTiO 3 ) es una interfaz de materiales notable porque exhibe propiedades que no se encuentran en sus materiales constituyentes. Individualmente, LaAlO 3 y SrTiO 3 son aislantes no magnéticos , sin embargo, las interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 pueden exhibir conductividad eléctrica metálica , [1] superconductividad , [2] ferromagnetismo , [3] gran magnetorresistencia negativa en el plano , [4]y fotoconductividad persistente gigante . [5] El estudio de cómo emergen estas propiedades en la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 es un área de investigación creciente en la física de la materia condensada .
Propiedades emergentes
Conductividad
En las condiciones adecuadas, la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 es eléctricamente conductora, como un metal. La dependencia angular de las oscilaciones de Shubnikov-de Haas indica que la conductividad es bidimensional, [6] lo que lleva a muchos investigadores a referirse a él como un gas electrónico bidimensional (2DEG). Bidimensional no significa que la conductividad tenga un espesor cero, sino que los electrones están confinados para moverse solo en dos direcciones. A veces también se le denomina líquido electrónico bidimensional (2DEL) para enfatizar la importancia de las interacciones entre electrones. [7]
Condiciones necesarias para la conductividad
No todas las interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 son conductoras. Por lo general, la conductividad se logra solo cuando:
- La interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 está a lo largo de la dirección cristalográfica 001,110 y 111
- El LaAlO 3 y SrTiO 3 son cristalinos y epitaxiales
- El lado SrTiO 3 de la interfaz tiene terminación en TiO 2 (lo que hace que el lado LaAlO 3 de la interfaz tenga terminación LaO) [1]
- La capa de LaAlO 3 tiene al menos 4 celdas unitarias de espesor [8]
La conductividad también se puede lograr cuando el SrTiO 3 está dopado con vacantes de oxígeno; sin embargo, en ese caso, la interfaz es técnicamente LaAlO 3 / SrTiO 3 − x en lugar de LaAlO 3 / SrTiO 3 .
Hipótesis de conductividad
La fuente de conductividad en la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 se ha debatido durante años. SrTiO 3 es un semiconductor de banda ancha que se puede dopar de tipo n de diversas formas. Aclarar el mecanismo detrás de la conductividad es un objetivo importante de la investigación actual. Cuatro hipótesis principales son:
- Puerta polar
- Vacantes de oxígeno
- Entremezclado
- Distorsiones estructurales
Puerta polar
La puerta polar fue el primer mecanismo utilizado para explicar la conductividad en las interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 . [1] Postula que el LaAlO 3 , que es polar en la dirección 001 (con hojas alternas de carga positiva y negativa), actúa como una puerta electrostática en el SrTiO 3 semiconductor . [1] Cuando la capa de LaAlO 3 crece más gruesa que tres celdas unitarias, su energía de banda de valencia se eleva por encima del nivel de Fermi , causando que se formen agujeros (o vacantes de oxígeno con carga positiva [9] ) en la superficie exterior de LaAlO 3 . La carga positiva en la superficie de LaAlO 3 atrae la carga negativa a los estados disponibles cercanos. En el caso de la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 , esto significa que los electrones se acumulan en la superficie de SrTiO 3 , en las bandas Ti d.
Los puntos fuertes de la hipótesis de la puerta polar son que explica por qué la conductividad requiere un espesor crítico de cuatro celdas unitarias de LaAlO 3 y que explica por qué la conductividad requiere que el SrTiO 3 esté terminado en TiO 2 . La hipótesis de la puerta polar también explica por qué la aleación de LaAlO 3 aumenta el espesor crítico para la conductividad. [10]
Una debilidad de la hipótesis es que predice que las películas de LaAlO 3 deberían exhibir un campo eléctrico incorporado; Hasta ahora, los experimentos de fotoemisión de rayos X [11] [12] [13] [14] y otros experimentos [15] [16] [17] han mostrado poco o ningún campo incorporado en las películas de LaAlO 3 . La hipótesis de la puerta polar tampoco puede explicar por qué se detecta Ti 3+ cuando las películas de LaAlO 3 son más delgadas que el espesor crítico para la conductividad. [12]
La hipótesis de la puerta polar a veces se denomina hipótesis de la catástrofe polar, [18] en alusión al escenario contrafáctico en el que los electrones no se acumulan en la interfaz y, en cambio, el voltaje en el LaAlO 3 se acumula para siempre. La hipótesis también se ha denominado hipótesis de reconstrucción electrónica, [18] destacando el hecho de que los electrones, no los iones, se mueven para compensar el voltaje del edificio.
Vacantes de oxígeno
Otra hipótesis es que la conductividad proviene de los electrones libres que dejan las vacantes de oxígeno en el SrTiO 3 . [19] Se sabe que el SrTiO 3 es fácilmente dopado por las vacantes de oxígeno, por lo que inicialmente se consideró una hipótesis prometedora. Sin embargo, las mediciones de espectroscopía de pérdida de energía de electrones han limitado la densidad de las vacantes de oxígeno muy por debajo de la densidad necesaria para suministrar las densidades de electrones libres medidas. [20] Otra posibilidad propuesta es que las vacantes de oxígeno en la superficie del LaAlO 3 estén dopando remotamente el SrTiO 3 . [12] En condiciones de crecimiento genéricas, pueden coexistir múltiples mecanismos. Un estudio sistemático [21] a través de un amplio espacio de parámetros de crecimiento demostró diferentes roles desempeñados por la formación de vacantes de oxígeno y la puerta polar en diferentes interfaces. Una diferencia obvia entre las vacantes de oxígeno y la compuerta polar al crear la conductividad de la interfaz es que los transportadores de las vacantes de oxígeno se activan térmicamente ya que el nivel de donantes de vacantes de oxígeno generalmente se separa de la banda de conducción de SrTiO 3 , por lo que exhibe el efecto de congelación del transportador [ 22] a bajas temperaturas; por el contrario, los portadores que se originan en la puerta polar se transfieren a la banda de conducción de SrTiO 3 (orbitales Ti 3d) y, por lo tanto, se degeneran. [21]
Entremezclado
El lantano es un dopante conocido en SrTiO 3 , [23] por lo que se ha sugerido que La de LaAlO 3 se mezcla con SrTiO 3 y lo dopa de tipo n. Múltiples estudios han demostrado que la mezcla tiene lugar en la interfaz; [24] sin embargo, no está claro si hay suficiente entremezclado para proporcionar todos los transportistas gratuitos. Por ejemplo, una interfaz invertida entre una película de SrTiO 3 y un sustrato de LaAlO 3 es aislante. [25]
Distorsiones estructurales
Una cuarta hipótesis es que la estructura cristalina de LaAlO 3 sufre rotaciones octaédricas en respuesta a la deformación del SrTiO 3 . Estas rotaciones octaédricas en LaAlO 3 inducen rotaciones octaédricas en SrTiO 3 , aumentando el ancho de la banda Ti d lo suficiente como para que los electrones ya no estén localizados. [26]
Superconductividad
La superconductividad se observó por primera vez en las interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 en 2007, con una temperatura crítica de ~ 200 mK. [27] Al igual que la conductividad, la superconductividad parece ser bidimensional. [2]
Ferromagnetismo
Los indicios de ferromagnetismo en LaAlO 3 / SrTiO 3 se vieron por primera vez en 2007, cuando investigadores holandeses observaron histéresis en la magnetorresistencia de LaAlO 3 / SrTiO 3 . [28] Las mediciones de seguimiento con magnetometría de torque indicaron que el magnetismo en LaAlO 3 / SrTiO 3 persistió hasta la temperatura ambiente. [29] En 2011, los investigadores de la Universidad de Stanford utilizaron un SQUID de escaneo para obtener imágenes directas del ferromagnetismo y encontraron que ocurría en parches heterogéneos. [3] Al igual que la conductividad en LaAlO 3 / SrTiO 3 , el magnetismo solo apareció cuando las películas de LaAlO 3 eran más gruesas que unas pocas celdas unitarias. [30] Sin embargo, a diferencia de la conductividad, se observó magnetismo en superficies terminadas en SrO, así como en superficies terminadas en TiO 2 . [30]
El descubrimiento del ferromagnetismo en un sistema de materiales que también tiene superconductores provocó una oleada de investigación y debate, porque el ferromagnetismo y la superconductividad casi nunca coexisten juntos. [3] El ferromagnetismo requiere espines de electrones para alinearse, mientras que la superconductividad requiere típicamente espines de electrones para anti-alineación.
Magnetorresistencia
Las mediciones de magnetorresistencia son una importante herramienta experimental utilizada para comprender las propiedades electrónicas de los materiales. La magnetorresistencia de las interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 se ha utilizado para revelar la naturaleza bidimensional de la conducción, las concentraciones de portadores (a través del efecto Hall ), la movilidad de los electrones y más. [6]
Campo aplicado fuera del plano
A un campo magnético bajo, la magnetorresistencia de LaAlO 3 / SrTiO 3 es parabólica frente al campo, como se esperaba para un metal ordinario. [31] Sin embargo, en campos más altos, la magnetorresistencia parece volverse lineal versus campo. [31] La magnetorresistencia lineal puede tener muchas causas, pero hasta ahora no existe un consenso científico sobre la causa de la magnetorresistencia lineal en las interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 . [31] La magnetorresistencia lineal también se ha medido en cristales puros de SrTiO 3 , [32] por lo que puede no estar relacionada con las propiedades emergentes de la interfaz.
Campo aplicado en el plano
A baja temperatura (T <30 K), la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 exhibe magnetorresistencia negativa en el plano, [31] a veces tan grande como -90%. [4] La gran magnetorresistencia negativa en el plano se ha atribuido a la interacción espín-órbita mejorada de la interfaz. [4] [33]
De distribución de gas de electrones en el Laalo 3 / SrTiO 3 interfaz
Experimentalmente, el perfil de densidad de carga del gas de electrones en la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 tiene una forma fuertemente asimétrica con un rápido decaimiento inicial en los primeros 2 nm y una cola pronunciada que se extiende hasta aproximadamente 11 nm. [34] [35] Una amplia variedad de cálculos teóricos respaldan este resultado. Es importante destacar que para obtener la distribución de electrones hay que tener en cuenta la constante dieléctrica de SrTiO 3 dependiente del campo . [36] [37] [38]
Comparación con otros gases de electrones 2D
El gas de electrones 2D que surge en la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 es notable por dos razones principales. Primero, tiene una concentración de portador muy alta, del orden de 10 13 cm −2 . En segundo lugar, si la hipótesis de la compuerta polar es cierta, el gas de electrones 2D tiene el potencial de estar totalmente libre de desorden , a diferencia de otros gases de electrones 2D que requieren dopaje o compuerta para formarse. Sin embargo, hasta ahora los investigadores no han podido sintetizar interfaces que realicen la promesa de un desorden bajo.
Métodos de síntesis
La mayoría de las interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 se sintetizan mediante deposición por láser pulsado . Un láser de alta potencia realiza la ablación de un objetivo de LaAlO 3 y la columna de material expulsado se deposita sobre un sustrato de SrTiO 3 calentado . Las condiciones típicas utilizadas son:
- Longitud de onda láser de 248 nm
- Fluencia del láser de 0,5 J / cm 2 a 2 J / cm 2 [39]
- Temperatura del sustrato de 600 ° C a 850 ° C [28]
- Presión de oxígeno de fondo de 10 −5 Torr a 10 −3 Torr [28]
Algunas interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 también se han sintetizado mediante epitaxia de haz molecular , pulverización catódica y deposición de capa atómica . [40]
Interfaces similares
Para comprender mejor la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 , los investigadores han sintetizado una serie de interfaces análogas entre otras películas de perovskita polar y SrTiO 3 . Algunos de estos análogos tienen propiedades similares a LaAlO 3 / SrTiO 3 , pero otros no.
Interfaces conductoras
- GdTiO 3 / SrTiO 3 [41]
- LaTiO 3 / SrTiO 3 [42]
- LaVO 3 / SrTiO 3 [42]
- LaGaO 3 / SrTiO 3 [43]
- PrAlO 3 / SrTiO 3 [44]
- NdAlO 3 / SrTiO 3 [44]
- NdGaO 3 / SrTiO 3 [44]
- GdAlO 3 / SrTiO 3 [45]
- Nd 0,35 Sr 0,65 MnO 3 / SrTiO 3 [46]
- Al 2 O 3 / SrTiO 3 [47]
- amorfo -YAlO 3 / SrTiO 3 [40]
- La 0,5 Al 0,5 Sr 0,5 Ti 0,5 O 3 / SrTiO 3 [10]
- DyScO 3 / SrTiO 3 [48]
- KTaO 3 / SrTiO 3 [49]
- CaZrO 3 / SrTiO 3 [50]
Interfaces aislantes
- LaCrO 3 / SrTiO 3 [51]
- LaMnO 3 / SrTiO 3 [43]
- La 2 O 3 / SrTiO 3 [40]
- Y 2 O 3 / SrTiO 3 [40]
- LaYO 3 / SrTiO 3 [40]
- EuAlO 3 / SrTiO 3 [45]
- BiMnO 3 / SrTiO 3 [52]
Aplicaciones
A partir de 2015, no hay aplicaciones comerciales de la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 . Sin embargo, se han sugerido aplicaciones especulativas, incluidos dispositivos de efecto de campo, sensores, fotodetectores y termoeléctricos; [53] relacionado LaVO 3 / SrTiO 3 es una célula solar funcional [54] aunque hasta ahora con una baja eficiencia. [55]
Referencias
- ^ a b c d Ohtomo, A .; Hwang (29 de enero de 2004). "Un gas de electrones de alta movilidad en la heterointerfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 ". Naturaleza . 427 (6973): 423–426. Código Bibliográfico : 2004Natur.427..423O . doi : 10.1038 / nature02308 . PMID 14749825 .
- ^ a b Gariglio, S .; Reyren, N .; Caviglia, AD; Triscone, J.-M. (31 de marzo de 2009). "Superconductividad en la interfaz LaAlO3 / SrTiO3" . Revista de física: materia condensada . 21 (16): 164213. Código Bibliográfico : 2009JPCM ... 21p4213G . doi : 10.1088 / 0953-8984 / 21/16/164213 . PMID 21825393 .
- ^ a b c Bert, Julie A .; Kalisky, Bell; Kim, Hikita; Hwang, Moler (4 de septiembre de 2011). "Imagen directa de la coexistencia de ferromagnetismo y superconductividad en la interfaz LaAlO3 / SrTiO3". Física de la naturaleza . 7 (10): 767–771. arXiv : 1108.3150 . Bibcode : 2011NatPh ... 7..767B . doi : 10.1038 / nphys2079 .
- ^ a b c Ben Shalom, M .; Sachs, Rakhmilevitch; Palevski, Dagan (26 de marzo de 2010). "Ajuste de acoplamiento espín-órbita y superconductividad en la interfaz SrTiO 3 / LaAlO 3 : un estudio de magnetotransporte". Cartas de revisión física . 104 (12): 126802. arXiv : 1001.0781 . Código Bibliográfico : 2010PhRvL.104l6802B . doi : 10.1103 / PhysRevLett.104.126802 . PMID 20366556 .
- ^ Tebano, Antonello; E Fabbri; D Pergolesi; G Balestrino; E Traversa (19 de enero de 2012). "Fotoconductividad persistente gigante a temperatura ambiente en heteroestructuras de SrTiO3 / LaAlO3". ACS Nano . 6 (2): 1278–1283. doi : 10.1021 / nn203991q . PMID 22260261 .
- ^ a b Caviglia, AD; Gariglio, Cancellieri; Sacepe, Fete; Reyren, Gabay; Morpurgo, Triscone (1 de diciembre de 2010). "Oscilaciones cuánticas bidimensionales de la conductancia en interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 ". Cartas de revisión física . 105 (23): 236802. arXiv : 1007.4941 . Código Bibliográfico : 2010PhRvL.105w6802C . doi : 10.1103 / PhysRevLett.105.236802 . PMID 21231492 .
- ^ Breitschaft, M; V. Tinkl; N. Pavlenko; S. Paetel; C. Richter; JR Kirtley; YC Liao; G. Hammerl; V. Eyert; T. Kopp; J. Mannhart (2010). "Estado líquido de electrones bidimensionales en interfaces LaAlO 3 -SrTiO 3 ". Physical Review B . 81 (15): 153414. arXiv : 0907.1176 . Código Bibliográfico : 2010PhRvB..81o3414B . doi : 10.1103 / PhysRevB.81.153414 .
- ^ Thiel, S .; Hammerl, Schmehl; Schneider, Mannhart (29 de septiembre de 2006). "Gases de electrones cuasi-bidimensionales sintonizables en heteroestructuras de óxido". Ciencia . 313 (5795): 1942–1945. Código Bibliográfico : 2006Sci ... 313.1942T . doi : 10.1126 / science.1131091 . PMID 16931719 .
- ^ Robertson, J .; SJ Clark (28 de febrero de 2011). "Límites al dopaje en óxidos" (PDF) . Physical Review B . 83 (7): 075205. Código Bibliográfico : 2011PhRvB..83g5205R . doi : 10.1103 / PhysRevB.83.075205 .
- ^ a b Reinle-Schmitt, ML; Cancellieri, Li; Fontaine, Medarde; Pomjakushina, Scheider; Gariglio, Ghosez; Triscone, Willmott (3 de julio de 2012). "Umbral de conductividad sintonizable en interfaces de óxido polar" . Comunicaciones de la naturaleza . 3 : 932. Bibcode : 2012NatCo ... 3..932R . doi : 10.1038 / ncomms1936 . PMID 22760631 .
- ^ Berner, G .; A. Müller; F. Pfaff; J. Walde; C. Richter; J. Mannhart; S. Thiess; A. Gloskovskii; W. Drube; M. Sing; R. Claessen (6 de septiembre de 2013). "Alineación de bandas en heteroestructuras de óxido de LaAlO 3 / SrTiO 3 inferidas de espectroscopía de fotoelectrones de rayos X duros" (PDF) . Physical Review B . 88 (11): 115111. Bibcode : 2013PhRvB..88k5111B . doi : 10.1103 / PhysRevB.88.115111 .
- ^ a b c Slooten, E .; Zhong; Molegraaf; Eerkes; de Jong; Massee; van Heumen; Kruize; Wenderich; Kleibeuker; Gorgoi; Hilgenkamp; Brinkman; Huijben; Rijnders; Blanco; Koster; Kelly; Golden (25 de febrero de 2013). "Estudio de la teoría funcional de la fotoemisión y la densidad de rayos X duros del campo eléctrico interno en heteroestructuras de óxido de SrTiO 3 / LaAlO 3 ". Physical Review B . 87 (8): 085128. arXiv : 1301.2179 . Código bibliográfico : 2013PhRvB..87h5128S . doi : 10.1103 / PhysRevB.87.085128 .
- ^ Drera, G .; G. Salvinelli; A. Brinkman; M. Huijben; G. Koster; H. Hilgenkamp; G. Rijnders; D. Visentin; L. Sangaletti (25 de febrero de 2013). "Desplazamientos de banda y densidad de estados de Ti3 + probados por fotoemisión de rayos X en heterointerfaces LaAlO3 / SrTiO3 y sus precursores a granel LaAlO3 y SrTiO3". Physical Review B . 87 (7): 075435. arXiv : 1211.5519 . Código bibliográfico : 2013PhRvB..87g5435D . doi : 10.1103 / PhysRevB.87.075435 .
- ^ Segal, Y .; JH Ngai; JW Reiner; FJ Walker; CH Ahn (23 de diciembre de 2009). "Estudios de fotoemisión de rayos X de la transición metal-aislante en estructuras LaAlO3 / SrTiO3 cultivadas por epitaxia de haz molecular". Physical Review B . 80 (24): 241107. Código Bibliográfico : 2009PhRvB..80x1107S . doi : 10.1103 / PhysRevB.80.241107 .
- ^ Huang, Bo-Chao; Ya-Ping Chiu; Po-Cheng Huang; Wen-Ching Wang; Vu Thanh Tra; Jan-Chi Yang; Qing He; Jiunn-Yuan Lin; Chia-Seng Chang; Ying-Hao Chu (12 de diciembre de 2012). "Mapeo de la alineación de la banda a través de heterointerfaces de óxido complejo". Cartas de revisión física . 109 (24): 246807. Código Bibliográfico : 2012PhRvL.109x6807H . doi : 10.1103 / PhysRevLett.109.246807 . PMID 23368366 .
- ^ Cancellieri, C .; D. Fontaine; S. Gariglio; N. Reyren; AD Caviglia; A. Fête; SJ Leake; SA Pauli; PR Willmott; M. Stengel; Ph Ghosez; J.-M. Triscone (28 de julio de 2011). "Electrostricción en la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 " . Cartas de revisión física . 107 (5): 056102. Código Bibliográfico : 2011PhRvL.107e6102C . doi : 10.1103 / PhysRevLett.107.056102 . PMID 21867080 .
- ^ Singh-Bhalla, Guneeta; Christopher Bell; Jayakanth Ravichandran; Wolter Siemons; Yasuyuki Hikita; Sayeef Salahuddin; Arthur F. Hebard; Harold Y. Hwang; Ramamoorthy Ramesh (2011). "Polarización incorporada e inducida a través de heterouniones LaAlO3 / SrTiO3" . Física de la naturaleza . 7 (1): 80–86. arXiv : 1005.4257 . Código Bibliográfico : 2011NatPh ... 7 ... 80S . doi : 10.1038 / nphys1814 .
- ^ a b Savoia, A; D. Paparo; P. Perna; Z. Ristic; M. Salluzzo; F. Miletto Granozio; U. Scotti di Uccio; C. Richter; S. Thiel; J. Mannhart; L. Marrucci (4 de septiembre de 2009). "Catástrofe polar y reconstrucciones electrónicas en la interfaz LaAlO3 / SrTiO3: evidencia de la segunda generación de armónicos ópticos". Physical Review B . 80 (7): 075110. arXiv : 0901.3331 . Código Bibliográfico : 2009PhRvB..80g5110S . doi : 10.1103 / PhysRevB.80.075110 .
- ^ Kalabukhov, Alexey; Robert Gunnarsson; Johan Börjesson; Eva Olsson; Tord Claeson; Dag Winkler (1214). "Efecto de las vacantes de oxígeno en el sustrato SrTiO3 sobre las propiedades eléctricas de la interfaz LaAlO3 ∕ SrTiO3". Physical Review B . 75 (12): 121404. arXiv : cond-mat / 0603501 . Código Bibliográfico : 2007PhRvB..75l1404K . doi : 10.1103 / PhysRevB.75.121404 .
- ^ Cantoni; Gázquez, Granozio; Oxley, Varela; Lupini, Pennycook; Aruta, Uccio; Perna, Maccariello (2012). "Transferencia de electrones y desplazamientos iónicos en el origen del gas de electrones 2D en la interfaz LAO / STO: mediciones directas con resolución espacial de columna atómica". Materiales avanzados . 24 (29): 3952–3957. arXiv : 1206.4578 . doi : 10.1002 / adma.201200667 . PMID 22711448 .
- ^ a b ZQ Liu; CJ Li; WM Lu; Z. Huang; SW Zeng; XP Qiu; LS Huang; A. Annadi; JS Chen; JMD Coey; T. Venkatesan; Ariando (30 de mayo de 2013). "Origen del gas de electrones bidimensionales en las interfaces LaAlO 3 / SrTiO 3 - El papel de las vacantes de oxígeno y la reconstrucción electrónica". Physical Review X . 3 (2): 021010. arXiv : 1305.5016 . Código Bibliográfico : 2013PhRvX ... 3b1010L . doi : 10.1103 / PhysRevX.3.021010 .
- ^ ZQ Liu; DP Leusink; X. Wang; MM Lu; K. Gopinadhan; A. Annadi; YL Zhao; XH Huang; SW Zeng; Z. Huang; A. Srivastava; S. Dhar; T. Venkatesan; Ariando (28 de septiembre de 2011). "Transición metal-aislante en SrTiO 3 − x películas delgadas inducidas por portadores congelados". Cartas de revisión física . 107 (14): 146802. arXiv : 1102.5595 . Código bibliográfico : 2011PhRvL.107n6802L . doi : 10.1103 / PhysRevLett.107.146802 . PMID 22112172 .
- ^ Frederikse, HPR; WR Hosler (septiembre de 1967). "Hall Mobility en SrTiO 3 ". Phys. Rev . 161 (3): 822–827. Código bibliográfico : 1967PhRv..161..822F . doi : 10.1103 / PhysRev.161.822 .
- ^ Qiao, L; Droubay, Shutthanandan; Zhu, Chambers (16 de julio de 2010). "Inestabilidad termodinámica en la interfaz estequiométrica LaAlO 3 / SrTiO 3 (001)". Revista de física: materia condensada . 22 (31): 312201. Código bibliográfico : 2010JPCM ... 22E2201Q . doi : 10.1088 / 0953-8984 / 22/31/312201 . PMID 21399356 .
- ^ ZQ Liu; Z. Huang; WM Lu; K. Gopinadhan; X. Wang; A. Annadi; T. Venkatesan; Ariando (14 de febrero de 2012). "Interfaz Atómicamente plana entre un terminado en solo Laalo 3 sustrato y SrTiO 3 de película delgada es aislante". AIP Advances . 2 (1): 012147. arXiv : 1205.1305 . Código bibliográfico : 2012AIPA .... 2a2147L . doi : 10.1063 / 1.3688772 .
- ^ Schoofs, Frank; Carpintero; Vickers; Egilmez; Reparar; Kleibeuker; MacManus-Driscoll; Blamire (8 de abril de 2013). "Modulación de densidad de portadora por distorsiones estructurales en interfaces modificadas LaAlO 3 / SrTiO 3 ". Revista de física: materia condensada . 25 (17): 175005. Código bibliográfico : 2013JPCM ... 25q5005S . doi : 10.1088 / 0953-8984 / 25/17/175005 . PMID 23567541 .
- ^ Reyren, N .; S. Thiel; AD Caviglia; L. Fitting Kourkoutis; G. Hammerl; C. Richter; CW Schneider; T. Kopp; COMO. Rüetschi; D. Jaccard; M. Gabay; DA Muller; J.-M. Triscone; J. Mannhart (2 de agosto de 2007). "Interfaces superconductoras entre óxidos aislantes" (PDF) . Ciencia . 317 (5842): 1196–1199. Código Bibliográfico : 2007Sci ... 317.1196R . doi : 10.1126 / science.1146006 . PMID 17673621 .
- ^ a b c Brinkman, A .; Huijben; van Zalk; Huijben; Zeitler; Maan; van der Wiel; Rijnders; Blanco; Hilgenkamp (3 de junio de 2007). "Efectos magnéticos en la interfaz entre óxidos no magnéticos". Materiales de la naturaleza . 6 (7): 493–496. arXiv : cond-mat / 0703028 . Código Bibliográfico : 2007NatMa ... 6..493B . doi : 10.1038 / nmat1931 . hdl : 2066/34526 . PMID 17546035 .
- ^ Ariando; X. Wang; G. Baskaran; ZQ Liu; J. Huijben; JB Yi; A. Annadi; A. Roy Barman; A. Rusydi; S. Dhar; YP Feng; J. Ding; H. Hilgenkamp; T. Venkatesan (8 de febrero de 2011). "Separación electrónica de fases en la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 " . Comunicaciones de la naturaleza . 2 : 188. Código Bibliográfico : 2011NatCo ... 2..188A . doi : 10.1038 / ncomms1192 . PMID 21304517 .
- ^ a b Kalisky, Beena; Julie A. Bert; Brannon B. Klopfer; Christopher Bell; Hiroki K. Sato; Masayuki Hosoda; Yasuyuki Hikita; Harold Y. Hwang; Kathryn A. Moler (5 de enero de 2012). "Espesor crítico para ferromagnetismo en heteroestructuras LaAlO3 / SrTiO3". Comunicaciones de la naturaleza . 3 (922): 922. arXiv : 1201.1063 . Código Bibliográfico : 2012NatCo ... 3E.922K . doi : 10.1038 / ncomms1931 . PMID 22735450 .
- ^ a b c d Wang, X .; Lu; Annadi; Liu; Gopinadhan; Dhar; Venkatesan; Ariando (8 de agosto de 2011). "Magnetorresistencia de electrones gaseosos bidimensionales y tridimensionales en heteroestructuras LaAlO 3 / SrTiO 3 : Influencia del ordenamiento magnético, la dispersión de la interfaz y la dimensionalidad". Physical Review B . 84 (7): 075312. arXiv : 1110.5290 . Código Bibliográfico : 2011PhRvB..84g5312W . doi : 10.1103 / PhysRevB.84.075312 .
- ^ ZQ Liu, ZQ; WM Lu; X. Wang; Z. Huang; A. Annadi; SW Zeng; T. Venkatesan; Ariando (2012). "Mínimo de resistividad inducida por campo magnético con magnetorresistencia lineal en el plano del líquido de Fermi en cristales individuales de SrTiO 3 − x ". Physical Review B . 85 (15): 155114. arXiv : 1204.1901 . Código Bibliográfico : 2012PhRvB..85o5114L . doi : 10.1103 / PhysRevB.85.155114 .
- ^ Flekser, E .; Ben Shalom; Kim; Campana; Hikita; Hwang; Dagan (11 de septiembre de 2012). "Efectos de magnetotransporte en heteroestructuras basadas en SrTiO3 polares versus no polares". Physical Review B . 86 (12): 121104. arXiv : 1207.6057 . Código Bibliográfico : 2012PhRvB..86l1104F . doi : 10.1103 / PhysRevB.86.121104 .
- ^ Dubroka, A .; M. Rössle; KW Kim; VK Malik; L. Schultz; S. Thiel; CW Schneider; J. Mannhart; G. Herranz; O. Copie; M. Bibes; A. Barthélémy; C. Bernhard (2010). "Respuesta dinámica y confinamiento de los electrones en la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 ". Phys. Rev. Lett . 104 (15): 156807. arXiv : 0910.0741 . Código Bibliográfico : 2010PhRvL.104o6807D . doi : 10.1103 / PhysRevLett.104.156807 . PMID 20482010 .
- ^ Yamada, Y .; Hiroki K. Sato; Yasuyuki Hikita; Harold Y. Hwang; Yoshihiko Kanemitsu (2014). "Perfil de densidad espacial de electrones cerca de la heterointerfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 revelada por espectroscopia de fotoluminiscencia resuelta en el tiempo". Apl. Phys. Lett . 104 (15): 151907. Código bibliográfico : 2014ApPhL.104o1907Y . doi : 10.1063 / 1.4872171 . hdl : 2433/185716 .
- ^ Park, Se Young; Andrew J. Millis (2013). "Distribución de densidad de carga y respuesta óptica de la interfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 ". Phys. Rev. B . 87 (20): 205145. arXiv : 1302.7290 . Código Bibliográfico : 2013PhRvB..87t5145P . doi : 10.1103 / PhysRevB.87.205145 .
- ^ Khalsa, G .; AH MacDonald (2012). "Teoría del gas de electrones bidimensionales de estado superficial SrTiO 3 ". Phys. Rev. B . 86 (12): 125121. arXiv : 1205.4362 . Código Bibliográfico : 2012PhRvB..86l5121K . doi : 10.1103 / PhysRevB.86.125121 .
- ^ Reich, KV; M. Schecter; BI Shklovskii (2015). "Capas de acumulación, inversión y agotamiento en SrTiO 3 ". Phys. Rev. B . 91 (11): 115303. arXiv : 1412.6024 . Código bibliográfico : 2015PhRvB..91k5303R . doi : 10.1103 / PhysRevB.91.115303 .
- ^ Sato, HK; Campana; Hikita; Hwang (25 de junio de 2013). "Control estequiométrico de las propiedades electrónicas de la heterointerfaz LaAlO 3 / SrTiO 3 ". Letras de Física Aplicada . 102 (25): 251602. arXiv : 1304.7830 . Código bibliográfico : 2013ApPhL.102y1602S . doi : 10.1063 / 1.4812353 .
- ^ a b c d e Lee, Sang Woon; Yiqun Liu; Jaeyeong Heo; Roy G. Gordon (21 de agosto de 2012). "Creación y control de gas de electrones bidimensionales utilizando óxidos amorfos basados en Al / heteroestructuras de SrTiO3 cultivadas por deposición de capa atómica" . Nano Letras . 12 (9): 4775–4783. Código bibliográfico : 2012NanoL..12.4775L . doi : 10.1021 / nl302214x . PMID 22908907 .
- ^ Moetakef, Pouya; Caín; Ouellette; Zhang; Klenov; Janotti; Van de Walle; Rajan; Allen; Stemmer (9 de diciembre de 2011). "Dopaje de portadores electrostáticos de interfaces GdTiO 3 / SrTiO 3 ". Letras de Física Aplicada . 99 (23): 232116. arXiv : 1111.4684 . Código bibliográfico : 2011ApPhL..99w2116M . doi : 10.1063 / 1.3669402 .
- ^ a b Él, C .; Sanders; Gris; Wong; Mehta; Suzuki (1 de agosto de 2012). "Transiciones metal-aislante en películas epitaxiales LaVO 3 y LaTiO 3 ". Physical Review B . 86 (8): 081401. Código Bibliográfico : 2012PhRvB..86h1401H . doi : 10.1103 / PhysRevB.86.081401 .
- ^ a b Perna, P .; Maccariello; Radovic; Scott di Uccio; Pallecchi; Codda; Marre; Cantoni; Gazquez; Varela; Pennycook; Granozio (2010). "Interfaces conductoras entre óxidos aislantes de banda: La heteroestructura LaGaO 3 / SrTiO 3 ". Letras de Física Aplicada . 97 (15): 152111. arXiv : 1001.3956 . Código Bibliográfico : 2010ApPhL..97o2111P . doi : 10.1063 / 1.3496440 .
- ^ a b c Annadi, A .; Putra, Liu; Wang, Gopinadhan; Huang, Dhar; Vekatesan, Ariando (27 de agosto de 2012). "Correlación electrónica y efectos de deformación en las interfaces entre óxidos complejos polares y apolares". Physical Review B . 86 (8): 085450. arXiv : 1208.0410 . Código bibliográfico : 2012PhRvB..86h5450A . doi : 10.1103 / PhysRevB.86.085450 .
- ^ a b Monti, Mark. "El efecto de la tensión epitaxial y el magnetismo R 3+ en las interfaces entre las perovskitas polares y SrTiO 3 " (PDF) . Tesis de Doctorado . Universidad de Texas en Austin . Consultado el 2 de agosto de 2013 .
- ^ Chang, C.-P .; JG Lin; HT Jeng; S.-L. Cheng; WF Pong; YC Shao; YY Chin; H.-J. Lin; CW Chen; J.-R. Yang; CH Chen; M.-W. Chu (19 de febrero de 2013). "Observación a escala atómica de una discontinuidad polar graduada y una densidad electrónica bidimensional localizada en una interfaz de óxido aislante". Physical Review B . 87 (7): 075129. Código bibliográfico : 2013PhRvB..87g5129C . doi : 10.1103 / PhysRevB.87.075129 .
- ^ Chen, YZ; Bovet, Trier; Christensen, Qu; Andersen, Kasama; Zhang, Giraud; Dufouleur, Jespersen; Sun, SMith; Nygard, Lu; Buchner, Shen; Linderoth, Pryds (22 de enero de 2013). "Un gas de electrones bidimensional de alta movilidad en la interfaz de espinela / perovskita de γ-Al 2 O 3 / SrTiO 3 ". Comunicaciones de la naturaleza . 4 (4): 1371. arXiv : 1304.0336 . Código bibliográfico : 2013NatCo ... 4E1371C . doi : 10.1038 / ncomms2394 . PMID 23340411 .
- ^ Li, DF; Yan Wang; JY Dai (24 de marzo de 2011). "Propiedades de transporte electrónico sintonizable de la heterointerfaz polar DyScO 3 / SrTiO 3 ". Letras de Física Aplicada . 98 (12): 122108. Código bibliográfico : 2011ApPhL..98l2108L . doi : 10.1063 / 1.3570694 . hdl : 10397/4781 .
- ^ Kalabukhov, A .; R. Gunnarsson; T. Claeson; D. Winkler (9 de abril de 2007). "Propiedades de transporte eléctrico de la heterointerfaz polar entre KTaO3 y SrTiO3". arXiv : 0704.1050 [ cond-mat.mtrl-sci ].
- ^ Chen, Yunzhong; Felix Trier; Takeshi Kasama; Dennis V. Christensen; Nicolas Bovet; Zoltan I. Balogh; Han Li; Karl Tor Sune Thydén; Wei Zhang; Sadegh Yazdi; Poul Norby; Nini Pryds; Søren Linderoth (18 de febrero de 2015). "Creación de gases de electrones bidimensionales de alta movilidad a través de la polarización inducida por deformación en una interfaz de óxido complejo no polar". Nano Letras . 15 (3): 1849–1854. arXiv : 1502.06364 . Código Bibliográfico : 2015NanoL..15.1849C . doi : 10.1021 / nl504622w . PMID 25692804 .
- ^ Chambers, SA; Qiao; Droubay; Kaspar; Arey; Sushko (7 de noviembre de 2011). "Alineación de banda, potencial incorporado y la ausencia de conductividad en la heterounión LaCrO 3 / SrTiO 3 (001)" . Cartas de revisión física . 107 (20): 206802. Código Bibliográfico : 2011PhRvL.107t6802C . doi : 10.1103 / PhysRevLett.107.206802 . PMID 22181755 .
- ^ Salluzzo, M .; S. Gariglio; D. Stornaiuolo; V. Sessi; S. Rusponi; C. Piamonteze; GM De Luca; M. Minola; D. Marré; A. Gadaleta; H. Brune; F. Nolting; NB Brookes; G. Ghiringhelli (22 de agosto de 2013). "Origen del magnetismo de la interfaz en las heteroestructuras BiMnO 3 / SrTiO 3 y LaAlO 3 / SrTiO 3 ". Cartas de revisión física . 111 (8): 087204. arXiv : 1305.2226 . Código Bibliográfico : 2013PhRvL.111h7204S . doi : 10.1103 / PhysRevLett.111.087204 . PMID 24010471 .
- ^ Bogorin, Daniela F .; Irvin, Patrick; Cen, Cheng; Levy, Jeremy (24 de noviembre de 2010). "Conceptos de dispositivos basados en LaAlO3 / SrTiO3". En Tsymbal, EY; Dagotto, E .; Eom, CB; Ramesh, R. (eds.). Heteroestructuras de óxidos multifuncionales . Prensa de la Universidad de Oxford. arXiv : 1011.5290 . Código Bibliográfico : 2010arXiv1011.5290B .
- ^ Elias Assmann; Peter Blaha; Robert Laskowski; Karsten Held; Satoshi Okamoto; Giorgio Sangiovanni (2013). "Heteroestructuras de óxido para células solares eficientes". Phys. Rev. Lett. 110 (7): 078701. arXiv : 1301.1314 . Código Bibliográfico : 2013PhRvL.110g8701A . doi : 10.1103 / PhysRevLett.110.078701 . PMID 25166418 .
- ^ Lingfei Wang; Yongfeng Li; Ashok Bera; Chun Ma; Feng Jin; Kaidi Yuan; Wanjian Yin; Adrian David; Wei Chen; Wenbin Wu; Wilfrid Prellier; Suhuai Wei; Tom Wu (2015). "Rendimiento del dispositivo del aislante Mott LaVO3 como material fotovoltaico" . Revisión física aplicada . 3 (6): 064015. Código Bibliográfico : 2015PhRvP ... 3f4015W . doi : 10.1103 / PhysRevApplied.3.064015 .
enlaces externos
- Ciencia de los materiales: ingresan los óxidos