论文摘要
构建钙钛矿氧化物异质结可以对界面处的电荷、自旋以及轨道自由度进行调控,从而探索新奇的物理现象。大量研究表明,LaAlO3/SrTiO3（LAO/STO）异质结界面处极性不连续会导致电子重构,伴随产生二维电子气、低温超导性以及铁磁性[1-5]。Chakhalian等[6]也曾发现在（Y,Ca）Ba2Cu3O7/La0.67Ca0.33MnO3（YBCO/LCMO）界面,通过电荷转移驱动轨道有序性以及铁磁性的产生。这启发我们将反铁磁体系BiFeO3（BFO）与铁电体系PbTiO3（PTO）结合成异质结,并对其磁性进行研究。在此工作中,通过水热法成功制备了单晶BFO/PTO异质结。有趣的是,BFO薄膜选择性的生长在PTO纳米片的负极性面,且饱和厚度为18-20 nm。BFO/PTO异质结具有室温铁磁性,且饱和磁化强度随着BFO薄膜厚度的降低而降低。当BFO薄膜厚度为18 nm时,异质结饱和磁化强度为0.029 emu/g。经电镜观察可得,BFO/PTO异质结形成了原子级平整的高质量界面,且BFO与PTO的外延关系为{012}BFO//{001}PTO。由结合HAADF-STEM技术以及EELS图谱分析可得,BFO的正极化面可以被PTO的负极化面以及PTO内部的多余电子共同作用下屏蔽。基于此,提出"屏蔽平衡的打破和再建"机制,以解释BFO在负极化面上的选择性生长、饱和厚度的产生和界面磁性的来源。这一工作为钙钛矿氧化物异质结的可控外延生长提供了思路,展示了较为奇特的界面功能性。
论文目录
文章来源
类型: 国内会议
作者: 傅钢杰,陈嘉璐,任召辉,韩高荣
来源: TFC’19第十五届全国薄膜技术学术研讨会 2019-11-15
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑
专业: 物理学,电力工业
单位: 硅材料国家重点实验室浙江大学材料科学与工程学院
分类号: TM271
页码: 33
总页数: 1
文件大小: 1018k
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