学术交流报告
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ff关于EuOKTaO3二维电子气高迁移率自旋极化的报告
讲座时间：2018年9月15日讲座地点：大连理工大学西部校区综合教学楼二号楼B403报告厅单位及主讲人：中科院物理所，孙继荣老师讲座内容：Highmobilityspi
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近年来，氧化物界面处的二维电子气体引起了越来越多的关注。虽然之前的工作大都集中在LaAlO3SrTiO3界面上的二维电子气体，但在这里报道了在磁性绝缘体EuO和钙钛矿KTaO3之间形成二维电子气体。二维电子气体不仅具有高导电性，在2K下，最大霍尔迁移率为1116cm2Vs，而且自旋极化良好，显示出高达25K的强滞后磁阻，以及高达70K的反常霍尔效应。捕获二维电子气体的滞后行为与EuO层之间的明确对应关系，表明二维电子气对EuO层的邻近效应。密度泛函理论计算的结果证实了这一点：通过层间交换，EuO使相邻的TaO2层为铁磁态。本工作为探索氧化物界面上高性能自旋极化二维电子气体开辟了新的途径。
1LaAlO3SrTiO3界面二维电子气
与由s和p轨道电子形成的传统二维电子气体不同，LaAlO3SrTiO3二维电子气体由3d电子组成。提供了建立磁性二维电子气体的宝贵机会，这对于自旋电子学而言至关重要。X射线磁性圆二色性分析表明界面磁性的出现。通过异常霍尔效应AHE，磁阻MR和磁化也捕获了长程磁序的特征。
由于LaAlO3和SrTiO3的非磁性，界面磁性通常很弱并且在非常低的温度下出现。尽管已经广泛报道了负磁阻和各向异性磁阻，但是LaAlO3SrTiO3界面很少观察到磁滞。当霍尔迁移率较低时，唯一的迟滞磁阻出现在极低温度04K。虽然夹在两个磁性GdTiO3层之间的SrTiO3层可以通过磁邻近效应被磁化，但是仅当SrTiO3薄至1
m时才出现磁性。因此，探索获得高性能自旋极化二维电子气体的新方法仍然具有挑战性。
2基于KTaO3的二维电子气
除了基于SrTiO3的二维电子气体之外，还有一种重要的电子气体种类，几
f乎没有研究过，即二维电子气体位于KTaO3中。双层界面上唯一报道的二维电子气体是LaTiO3KTaO3和非晶LaAlO3KTaO3。尽管KTaO3与SrTiO3具有许多特性，例如高介电常数和量子顺电性。但KTaO3与SrTiO3不同，是具有强自旋轨道耦合的5d过渡金属氧化物。KTaO3可能更容易受到磁邻近的影响，因为5d电子比3d电子更远。
3EuOKTaO3二维电子气
磁邻近效应可用于产生驻留在KTaO3中的良好自旋极化二维电子气体，通过精心控制KTaO3上EuO层的外延生长。其中EuO与GdTiO3SrTiO3GdTiO3或LaAlO3EuTiO3SrTiO3中的r