【摘 要】
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异质结界面为探索界面处层显出的丰富的物理现象提供了强大的平台,诸如界面超导,二维电子气等。本文中,我们使用脉冲激光沉积(PLD)在Ti02面截止的(001)-SrTr03衬底上首次制备
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异质结界面为探索界面处层显出的丰富的物理现象提供了强大的平台,诸如界面超导,二维电子气等。本文中,我们使用脉冲激光沉积(PLD)在Ti02面截止的(001)-SrTr03衬底上首次制备出了外延SrRuO3/SrIrO3超晶格,对这些样品的结构和形貌特征,磁性、电输运和磁输运特性进行了测试。XRD和TEM选区电子衍射结果确定了薄膜中SrIrO3和SrRuO3层的正交相结构,显示出薄膜具有良好的外延生长。AFM与TEM结果表明薄膜具有平滑的表面与明确的界面结构,界面处没有明显的原子扩散,其生长模式为二维台阶生长。所有样品的电阻-温度曲线在低温下(约在50K)均出现了金属-半导体转变,低温下电阻的升高来自两方面的贡献,一是自旋玻璃冻结造成的散射加强,另一个是载流子的弱局域化。磁阻曲线显示出典型的蝴蝶状特征,表明了低温下磁性导致的负磁阻与自旋-轨道相互作用导致的正磁阻的竞争。磁性测试结果表明,零场冷却/加场冷却条件下的磁化率-温度曲线出现了宽峰型分裂,不同温度下的磁化弛豫行为遵循改进的拉伸函数模型,磁滞回线呈现两步磁化的平台状曲线。这说明了超晶格中存在界面自旋玻璃态和铁磁序。此外,在低温下观察到了随SrIrO3层厚度的增加而减弱的拓扑霍尔效应。这些结果可能表明,由于界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,在SrRuO3/SrIrO3界面处产生了非共面的自旋结构。这项工作表明SrIrO3可以有效地诱导超晶格中的界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用,这可能有助于开发钙钛矿氧化物中的自旋电子器件。
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