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谢燕武课题组在Nature Communications发文报道一种新型氧化物界面电子气

编辑:phyjd 时间:2019年09月11日 访问次数:654

201996日,浙江大学物理学系谢燕武课题组,联合浙江大学电镜中心田鹤课题组、张泽院士以及美国斯坦福大学Harold Hwang教授,在Nature Communications上发表题为“A termination-insensitive and robust electron gas

at the heterointerface of two complex oxides”的最新研究成果。该研究首次报道了在CaHfO3/SrTiO3异质结界面存在一种与SrTiO3终止面构型无关的、极为稳定的电子气。

过渡金属复杂氧化物具有丰富的物理内涵,在基础物理研究以及潜在器件应用方面有重要意义。其中,SrTiO3被认为是复杂氧化物电子学的基石,起着类似Si在传统半导体中的作用。SrTiO3单晶存在TiO2SrO两种终止面。在以往研究中,人们发现SrTiO3LaAlO3等氧化物组成的界面存在电子气,其具有高迁移率、二维超导、超导与铁磁共存等非同寻常的特征,引起极大关注。然而,这一电子气仅存在于由TiO2终止面SrTiO3构成的异质结,并且其性质极易受到表面吸附的影响,限制了其应用前景。与以往研究不同,本工作报道的CaHfO3/SrTiO3界面电子气与SrTiO3的终止面无关,不受表面吸附影响,并且在高温高氧压退火下性能稳定。这些特征使得这一新型电子气具有很好的应用潜力。在论文中我们展示了利用这一电子气体系构建的场效应晶体管原型器件。

浙江大学物理学系研究生张蒙和电镜中心研究生杜凯为文章的共同第一作者。谢燕武研究员和田鹤研究员为文章的共同通讯作者。本工作受到科技部重点研发计划和中央高校基本科研经费支持。

原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-12036-5