As interfaces de óxido complexas são mais complexas do que se pensava anteriormente
p A interface do aluminato de lantânio isolante (LaAlO3) e do titanato de estrôncio (SrTiO3) é abrupta ou misturada? Esta questão é respondida em estudos usando deposição de laser pulsado e espectroscopia de fotoelétrons de raios-X no EMSL.
p Usando recursos experimentais no EMSL, cientistas do Pacific Northwest National Laboratory e University College London mostraram que a mistura ocorre na interface de duas perovskitas - aluminato de lantânio e titanato de estrôncio - para uma variedade de composições. A mistura é interessante porque esta interface é condutiva quando preparada sob certas condições, e as posições dos átomos na interface influenciam a estrutura eletrônica. p Quando os cientistas começaram a medir a condutividade interfacial, eles desenvolveram um modelo bidimensional que apresenta a hipótese de uma reconstrução eletrônica na interface desencadeada pelo crescimento de uma perovskita polar em uma perovskita apolar com pouca ou nenhuma mistura como causa da condutividade. Alcançar a condutividade em tais interfaces pode ter repercussões positivas para o desenvolvimento de eletrônicos de última geração.
p Tendo estudado outras amostras por muito tempo, a equipe PNNL e UCL projetou e testou seus próprios materiais. Eles mostraram sistematicamente que a mistura interfacial ocorre em uma gama de estoiociometrias em maior extensão do que se pensava anteriormente.
p A equipe conduziu essa pesquisa usando deposição de laser pulsado para criar camadas finas de aluminato de lantânio e titanato de estrôncio. As camadas depositadas eram da ordem de 2 nanômetros, ou 8 camadas atômicas, Grosso. Essa profundidade foi escolhida porque é a profundidade mínima necessária para atingir a condutividade. Próximo, a equipe examinou os materiais que eles criaram usando espectroscopia de fotoelétrons de raios-X com resolução de ângulo in situ. O estudo revelou que uma mistura bastante extensa do alumínio, lantânio, estrôncio, e íons de titânio ocorrem na interface para todos os filmes investigados. Esses resultados estavam em desacordo com os modelos simples de formação de interface quase abrupta.