10月6日消息,一篇提交于arXiv的论文(编号2610.09222)报道了通过扭转堆叠氧化物薄膜确定性构筑强键合准晶界面的方法,第一作者Shivasheesh Varshney等来自多个国际机构的合作团队完成。
准晶表明长程有序可以在没有平移周期性的情况下存在,但确定性设计强键合准晶界面的路径此前基本空白。该研究的工艺路线为:在牺牲层上外延生长SrTiO3(钛酸锶)薄膜,将其释放后按预设角度扭转,再键合到目标衬底上。结果显示,45°扭转的SrTiO3双层形成具有八重旋转对称性的八角准晶界面,而以连续30°旋转组装的三层则形成十二重对称界面。选区电子衍射、纳米束电子衍射、多层电子叠层成像(ptychography)、原子分辨暗场成像、傅里叶分析与实空间铺砌分析共同确认了长程准晶序的存在,电子能量损失谱则显示界面存在明显的电子重构。
这项工作把二维材料领域兴起的“转角电子学”(twistronics)拓展到了氧化物体系:SrTiO3是氧化物电子学的基础衬底材料,具有丰富的极化、超导与界面二维电子气物理。氧化物准晶界面的可控构筑为准晶物理研究提供了全新材料平台,也为人造界面量子结构、新型功能氧化物器件的按需设计开辟了路径。
(来源:arXiv)