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Insulator-to-Metal Transition at Oxide Interfaces Induced by WO3 Overlayers
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2017-11-20 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.7b13202 Giordano Mattoni 1 , David J. Baek , Nicola Manca 1 , Nils Verhagen 1 , Dirk J. Groenendijk 1 , Lena F. Kourkoutis , Alessio Filippetti 2, 3 , Andrea D. Caviglia 1
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2017-11-20 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsami.7b13202 Giordano Mattoni 1 , David J. Baek , Nicola Manca 1 , Nils Verhagen 1 , Dirk J. Groenendijk 1 , Lena F. Kourkoutis , Alessio Filippetti 2, 3 , Andrea D. Caviglia 1
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Interfaces between complex oxides constitute a unique playground for two-dimensional electron systems (2DESs), where superconductivity and magnetism can arise from combinations of bulk insulators. The 2DES at the LaAlO3/SrTiO3 interface is one of the most studied in this regard, and its origin is determined by the polar field in LaAlO3 as well as by the presence of point defects, like oxygen vacancies and intermixed cations. These defects usually reside in the conduction channel and are responsible for a decrease of the electronic mobility. In this work, we use an amorphous WO3 overlayer to obtain a high-mobility 2DES in WO3/LaAlO3/SrTiO3 heterostructures. The studied system shows a sharp insulator-to-metal transition as a function of both LaAlO3 and WO3 layer thickness. Low-temperature magnetotransport reveals a strong magnetoresistance reaching 900% at 10 T and 1.5 K, the presence of multiple conduction channels with carrier mobility up to 80 000 cm2 V–1 s–1, and quantum oscillations of conductance.
中文翻译：
WO 3覆盖层在氧化物界面上的绝缘体到金属的转变
复杂氧化物之间的界面构成了二维电子系统（2DES）的独特场所，其中大体积绝缘子的组合会产生超导性和磁性。LaAlO 3 / SrTiO 3界面上的2DES是在这方面研究最多的一种，其起源是由LaAlO 3中的极性场以及点缺陷（如氧空位和混合阳离子）的存在决定的。这些缺陷通常位于传导通道中，并导致电子迁移率降低。在这项工作中，我们使用无定形的WO 3覆盖层在WO 3 / LaAlO 3 / SrTiO 3中获得高迁移率的2DES。异质结构。所研究的系统显示出绝缘体到金属的急剧转变，这是LaAlO 3和WO 3层厚度的函数。低温磁传输显示出强磁阻，在10 T和1.5 K时达到900％，存在多个载流子，载流子迁移率高达80 000 cm 2 V –1 s –1，并且电导的量子振荡。
更新日期：2017-11-21
中文翻译：
WO 3覆盖层在氧化物界面上的绝缘体到金属的转变
复杂氧化物之间的界面构成了二维电子系统（2DES）的独特场所，其中大体积绝缘子的组合会产生超导性和磁性。LaAlO 3 / SrTiO 3界面上的2DES是在这方面研究最多的一种，其起源是由LaAlO 3中的极性场以及点缺陷（如氧空位和混合阳离子）的存在决定的。这些缺陷通常位于传导通道中，并导致电子迁移率降低。在这项工作中，我们使用无定形的WO 3覆盖层在WO 3 / LaAlO 3 / SrTiO 3中获得高迁移率的2DES。异质结构。所研究的系统显示出绝缘体到金属的急剧转变，这是LaAlO 3和WO 3层厚度的函数。低温磁传输显示出强磁阻，在10 T和1.5 K时达到900％，存在多个载流子，载流子迁移率高达80 000 cm 2 V –1 s –1，并且电导的量子振荡。
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