Bandgap Control of the Oxygen-Vacancy-Induced Two-Dimensional Electron Gas in SrTiO3

Advanced Materials Interfaces

Volumn 1, Issue 6, 2014, Pages

  Liu, Z Q ^a   Lu, W ^a   Zeng, S W ^a   Deng, J W ^a   Huang, Z ^a   Li, C J ^a   Motapothula, M ^a   Lu W M ^a   Sun, L ^a   Han, K ^a   Zhong, J Q ^a   Yang, P ^a   Bao, N N ^a   Chen, W ^a   Chen, J S ^a   Feng, Y P ^a   Coey, J M D ^a,b   Venkatesan, T ^a   Ariando, ^a  

^a NATIONAL UNIVERSITY OF SINGAPORE   (Singapore)

^b TRINITY COLLEGE DUBLIN   (Ireland)

Author keywords

antisite defect; ferromagnetism; LaAlO3 SrTiO3; oxygen vacancy; SrTiO3 bandgap enhancement

Indexed keywords

ALUMINUM COMPOUNDS; ELECTRON GAS; ENERGY GAP; FERROMAGNETISM; LANTHANUM COMPOUNDS; OXIDE FILMS; OXYGEN; OXYGEN VACANCIES; PULSED LASER DEPOSITION; STRONTIUM TITANATES; TITANIUM COMPOUNDS;

ANTI-SITE DEFECT; BULK VALUE; INTERFACE SYSTEM; LAALO3/SRTIO3; MAGNETIC PHASIS; OXIDE ELECTRONICS;

TWO DIMENSIONAL ELECTRON GAS;

EID: 84939632127     PISSN: None     EISSN: 21967350     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/admi.201400155     Document Type: Article

References (52)

1. J. A. Bednorz, K. A. Müller, Z. Phys. B-Condens. Mat. 1986, 64, 189.
2. S. Jin, T. H. Tiefel, M. Mccormack, R. A. Fastnacht, R. Ramesh, L. H. Chen, Science 1994, 264, 413.
3. M. Imada, A. Fujimori, Y. Tokura, Rev. Mod. Phys. 1998, 70, 1039.
4. R. Ramesh, N. A. Spaldin, Nat. Mater. 2007, 6, 21.
5. Ariando, X. Wang, G. Baskaran, Z. Q. Liu, J. Huijben, J. B. Yi, A. Annadi, A. R. Barman, A. Rusydi, S. Dhar, Y. P. Feng, J. Ding, H. Hilgenkamp, T. Venkatesan, Nat. Commun. 2011, 2, 188.
6. A. R. Barman, M. Motapothula, A. Annadi, K. Gopinadhan, Y. L. Zhao, Z. Yong, I. Santoso, M. Breese, A. Rusydi, S. Dhar, T. Venkatesan, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 072111.
7. A. Ohtomo, H. Y. Hwang, Nature 2004, 427, 423.
8. S. Thiel, G. Hammerl, A. Schmehl, C. W. Schneider, J. Mannhart, Science 2006, 313, 1942.
9. A. Brinkman, M. Huijben, M. van Zalk, J. Huijben, U. Zeitler, J. C. Maan, W. G. van der Wiel, G. Rijnders, D. H. A. Blank, H. Hilgenkamp, Nat. Mater. 2007, 6, 493.
10. N. Reyren, S. Thiel, A. D. Caviglia, L. F. Kourkoutis, G. Hammerl, C. Richter, C. W. Schneider, T. Kopp, A.-S. Ruetschi, D. Jaccard, M. Gabay, D. A. Muller, J.-M. Triscone, J. Mannhart, Science 2007, 317, 1196.
11. A. D. Caviglia, S. Gariglio, N. Reyren, D. Jaccard, T. Schneider, M. Gabay, S. Thiel, G. Hammerl, J. Mannhart, J.-M. Triscone, Nature 2008, 456, 624.
12. W.-N. Lin, J.-F. Ding, S.-X. Wu, Y.-F. Li, J. Lourembam, S. Shannigrahi, S.-J. Wang, T. Wu, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1300001.
13. C. Richter, H. Boschker, W. Dietsche, E. Fillis-Tsirakis, R. Jany, F. Loder, L. F. Kourkoutis, D. A. Muller, J. R. Kirtley, C. W. Schneider, J. Mannhart, Nature 2013, 502, 528.
14. R. Jany, C. Richter, C. Woltmann, G. Pfanzelt, B. Förg, M. Rommel, T. Reindl, U. Waizmann, J. Weis, J. A. Mundy, D. A. Muller, H. Boschker, J. Mannhart, Adv. Mater. Interfaces 2014, 1, 1300031.
15. Z. Q. Liu, W. M. Lü, X. Wang, Z. Huang, A. Annadi, S. W. Zeng, T. Venkatesan, Ariando, Phys. Rev. B 2012, 85, 155114.
16. H. P. R. Frederikse, W. R. Thurber, W. R. Hosler, Phys. Rev. B 1964, 134, A442.
17. R. Perez-Casero, J. Perrière, A. Gutierrez-Llorente, D. Defourneau, E. Millon, W. Seiler, L. Soriano, Phys. Rev. B 2007, 75, 165317.
18. C. W. Schneider, M. Esposito, I. Marozau, K. Conder, M. Doebeli, Y. Hu, M. Mallepell, A. Wokaun, T. Lippert, Appl. Phys. Lett. 2010, 97, 192107.
19. Z. Q. Liu, D. P. Leusink, X. Wang, W. M. Lü, K. Gopinadhan, A. Annadi, Y. L. Zhao, X. H. Huang, S. W. Zeng, Z. Huang, A. Srivastava, S. Dhar, T. Venkatesan, Ariando, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 146802.
20. M. Nistor, J. Perrière, Solid State Commun. 2013, 163, 60.
21. P. Brinks, W. Siemons, J. E. Kleibeuker, G. Koster, G. Rijnders, M. Huijben, Appl. Phys. Lett. 2011, 98, 242904.
22. T. Hernandez, C. W. Bark, D. A. Felker, C. B. Eom, M. S. Rzchowski, Phys. Rev. B 2012, 85, 161407(R).
23. J. W. Park, D. F. Bogorin, C. Cen, D. A. Felker, Y. Zhang, C. T. Nelson, C. W. Bark, C. M. Folkman, X. Q. Pan, M. S. Rzchowski, J. Levy, C. B. Eom, Nat. Commun. 2010, 1, 94.
24. Z. Huang, X. R. Wang, Z. Q. Liu, W. M. Lü, S. W. Zeng, A. Annadi, W. L. Tan, X. P. Qiu, Y. L. Zhao, M. Salluzzo, J. M. D. Coey, T. Venkatesan, Phys. Rev. B 2013, 88, 161107(R).
25. T. Fix, J. L. MacManus-Driscoll, M. G. Blamire, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 172101.
26. M. L. Reinle-Schmitt, C. Cancellieri, A. Cavallaro, G. F. Harrington, S. J. Leake, E. Pomjakushina, J. A. Kilner, P. R. Willmott, Nanoscale 2014, 6, 2598.
27. D. Li, S. Gariglio, C. Cancellieri, A. Fête, D. Stornaiuolo, J.-M. Triscone, APL Mater. 2014, 2, 012102.
28. Y. Chen, N. Pryds, J. E. Kleibeuker, G. Koster, J. Sun, E. Stamate, B. Shen, G. Rijnders, S. Linderoth, Nano Lett. 2011, 11, 3774.
29. S. W. Lee, Y. Liu, J. Heo, R. G. Gordon, Nano Lett. 2012, 12, 4775.
30. Z. Q. Liu, C. J. Li, W. M. Lü, X. H. Huang, Z. Huang, S. W. Zeng, X. P. Qiu, L. S. Huang, A. Annadi, J. S. Chen, J. M. D. Coey, T. Venkatesan, Phys. Rev. X 2013, 3, 021010.
31. Z. Q. Liu, Z. Huang, W. M. Lü, K. Gopinadhan, X. Wang, A. Annadi, T. Venkatesan, Ariando, AIP Adv. 2012, 2, 012147.
32. P. Yang, H. O. Moser, Advances in Synchrotron Radiation 2008, 01, 105.
33. A. Rusydi, S. Dhar, A. R. Barman, Ariando, D.-C. Qi, M. Motapothula, J. B. Yi, I. Santoso, Y. P. Feng, K. Yang, Y. Dai, N. L. Yakovlev, J. Ding, A. T. S. Wee, G. Neuber, M. B. H. Breese, M. Ruebhausen, H. Hilgenkamp, T. Venkatesan, Phil. Trans. R. Soc. A 2012, 370, 4927.
34. E. Breckenfeld, N. Bronn, J. Karthik, a. R. Damodaran, S. Lee, N. Mason, L. W. Martin, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 196804.
35. D. Segev, A. Janotti, C. Van de Walle, Phys. Rev. B 2007, 75, 035201.
36. C.-H. Lee, N. D. Orloff, T. Birol, Y. Zhu, V. Goian, E. Rocas, R. Haislmaier, E. Vlahos, J. A. Mundy, L. F. Kourkoutis, Y. Nie, M. D. Biegalski, J. Zhang, M. Bernhagen, N. A. Benedek, Y. Kim, J. D. Brock, R. Uecker, X. X. Xi, V. Gopalan, D. Nuzhnyy, S. Kamba, D. A. Muller, I. Takeuchi, J. C. Booth, C. J. Fennie, D. G. Schlom, Nature 2013, 502, 532.
37. J. Li, S.-H. Wei, L.-W. Wang, Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 185501.
38. Z. Q. Liu, D. P. Leusink, W. M. Lü, X. Wang, X. P. Yang, K. Gopinadhan, Y. T. Lin, A. Annadi, Y. L. Zhao, A. R. Barman, S. Dhar, Y. P. Feng, H. B. Su, G. Xiong, T. Venkatesan, Ariando, Phys. Rev. B 2011, 84, 165106.
39. X. Luo, B. Wang, Y. Zheng, Phys. Rev. B 2009, 80, 104115.
40. D. A. Dikin, M. Mehta, C. W. Bark, C. M. Folkman, C. B. Eom, V. Chandrasekhar, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 056802.
41. P. Moetakef, J. R. Williams, D. G. Ouellette, A. P. Kajdos, D. Goldhaber-Gordon, S. J. Allen, S. Stemmer, Phys. Rev. X 2012, 2, 021014.
42. Z. Q. Liu, W. M. Lü, S. L. Lim, X. P. Qiu, N. N. Bao, M. Motapothula, J. B. Yi, M. Yang, S. Dhar, T. Venkatesan, Ariando, Phys. Rev. B 2013, 87, 220405(R).
43. A. Annadi, Z. Huang, K. Gopinadhan, X. R. Wang, A. Srivastava, Z. Q. Liu, H. H. Ma, T. P. Sarkar, T. Venkatesan, Phys. Rev. B 2013, 87, 201102(R).
44. N. Pavlenko, T. Kopp, E. Y. Tsymbal, G. A. Sawatzky, J. Mannhart, Phys. Rev. B 2012, 85, 020407(R).
45. N. Pavlenko, T. Kopp, E. Y. Tsymbal, J. Mannhart, G. A. Sawatzky, Phys. Rev. B 2012, 86, 064431.
46. R. Pentcheva, W. Pickett, Phys. Rev. B 2006, 74, 035112.
47. K. Janicka, J. P. Velev, E. Y. Tsymbal, J. Appl. Phys. 2008, 103, 07B508.
48. K. Michaeli, A. C. Potter, P. A. Lee, Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 117003.
49. B. Kalisky, J. A. Bert, B. B. Klopfer, C. Bell, H. K. Sato, M. Hosoda, Y. Hikita, H. Y. Hwang, K. A. Moler, Nat. Commun. 2012, 3, 922.
50. Z. Salman, O. Ofer, M. Radovic, H. Hao, M. Ben Shalom, K. H. Chow, Y. Dagan, M. D. Hossain, C. D. P. Levy, W. A. MacFarlane, G. M. Morris, L. Patthey, M. R. Pearson, H. Saadaoui, T. Schmitt, D. Wang, R. F. Kiefl, Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 257207.
51. J.-S. Lee, Y. W. Xie, H. K. Sato, C. Bell, Y. Hikita, H. Y. Hwang, C.-C. Kao, Nat. Mater. 2013, 12, 703.
52. J. Park, B.-G. Cho, K. D. Kim, J. Koo, H. Jang, K.-T. Ko, J.-H. Park, K.-B. Lee, J.-Y. Kim, D. R. Lee, C. A. Burns, S. S. A. Seo, H. N. Lee, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 017401.