Interfície aluminat de lantà-titanat d'estronci

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Interfície entre l'aluminat de lantà (LaAlO₃) i el titanat d'estronci (SrTiO₃).

La interfície entre l'aluminat de lantà (LaAlO₃) i el titanat d'estronci (SrTiO₃) és una interfície de materials notable perquè presenta propietats que no es troben en els seus materials constitutius. Individualment, LaAlO₃ i SrTiO₃ són aïllants no magnètics, però les interfícies LaAlO₃/SrTiO₃ poden presentar conductivitat elèctrica metàl·lica,[1] superconductivitat,[2] ferromagnetisme,[3] gran magnetoresistència negativa en el pla,[4] i fotoconductivitat gegant persistent.[5] L'estudi de com sorgeixen aquestes propietats a la interfície LaAlO₃/SrTiO₃ és una àrea de recerca en creixement en física de la matèria condensada.

En les condicions adequades, la interfície LaAlO₃/SrTiO₃ és conductora elèctricament, com un metall. La dependència angular de les oscil·lacions de Shubnikov-de Haas indica que la conductivitat és bidimensional,[6] el que porta molts investigadors a referir-s'hi com un gas d'electrons bidimensional (2DEG). Bidimensional no vol dir que la conductivitat tingui un gruix zero, sinó que els electrons es limiten a moure's només en dues direccions. De vegades també s'anomena líquid d'electrons bidimensionals (2DEL) per emfatitzar la importància de les interaccions interelectròniques.[7]

No totes les interfícies LaAlO₃/SrTiO₃ són conductores. Normalment, la conductivitat només s'aconsegueix quan:

  • La interfície LaAlO₃/SrTiO₃ es troba al llarg de la direcció cristal·logràfica 001,110 i 111.
  • El LaAlO₃ i el SrTiO₃ són cristal·lins i epitaxials.
  • El costat SrTiO₃ de la interfície està acabat amb TiO₂ (fa que el costat LaAlO₃ de la interfície estigui acabat amb LaO).
  • La capa de LaAlO₃ té almenys 4 unitats de gruix.

Referències[modifica]

  1. Ohtomo, A.; Hwang Nature, 427, 6973, 29-01-2004, pàg. 423–426. Bibcode: 2004Natur.427..423O. DOI: 10.1038/nature02308. PMID: 14749825.
  2. Gariglio, S.; Reyren, N.; Caviglia, A. D.; Triscone, J.-M. Journal of Physics: Condensed Matter, 21, 16, 31-03-2009, pàg. 164213. Bibcode: 2009JPCM...21p4213G. DOI: 10.1088/0953-8984/21/16/164213. PMID: 21825393.
  3. Bert, Julie A.; Kalisky, Bell; Kim, Hikita; Hwang, Moler Nature Physics, 7, 10, 04-09-2011, pàg. 767–771. arXiv: 1108.3150. Bibcode: 2011NatPh...7..767B. DOI: 10.1038/nphys2079.
  4. Ben Shalom, M.; Sachs, Rakhmilevitch; Palevski, Dagan Physical Review Letters, 104, 12, 26-03-2010, pàg. 126802. arXiv: 1001.0781. Bibcode: 2010PhRvL.104l6802B. DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.126802. PMID: 20366556.
  5. Tebano, Antonello; E Fabbri; D Pergolesi; G Balestrino; E Traversa ACS Nano, 6, 2, 19-01-2012, pàg. 1278–1283. DOI: 10.1021/nn203991q. PMID: 22260261.
  6. Caviglia, A. D.; Gariglio, Cancellieri; Sacepe, Fete; Reyren, Gabay; Morpurgo, Triscone Physical Review Letters, 105, 23, 1 December 2010, pàg. 236802. arXiv: 1007.4941. Bibcode: 2010PhRvL.105w6802C. DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.236802. PMID: 21231492.
  7. Breitschaft, M; V. Tinkl; N. Pavlenko; S. Paetel; C. Richter Physical Review B, 81, 15, 2010, pàg. 153414. arXiv: 0907.1176. Bibcode: 2010PhRvB..81o3414B. DOI: 10.1103/PhysRevB.81.153414.