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Enregistrement W2754793139 · doi:10.1038/s41427-018-0084-8

Control of magnetic anisotropy by orbital hybridization with charge transfer in (La0.67Sr0.33MnO3)n/(SrTiO3)n superlattice

2018· article· en· W2754793139 sur OpenAlexfundno aff

Notice bibliographique

RevueNPG Asia Materials · 2018
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueMagnetic and transport properties of perovskites and related materials
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesBrookhaven National LaboratoryArgonne National LaboratoryBasic Energy SciencesOffice of ScienceMinistry of Education, IndiaUniversity of WashingtonNational Research FoundationCanadian Light SourceNational Research Foundation SingaporeU.S. Department of Energy
Mots-clésSuperlatticeAtomic orbitalMagnetic anisotropyAnisotropyTetragonal crystal systemCharge (physics)Orbital hybridisationMagnetic moment

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

The chemical asymmetry at the hetero-structure interface offers an effective opportunity to design desirable electronic structures by controlling charge transfer and orbital hybridization across the interface. However, controlling the hetero-interface remains a daunting task. Here, we report the modulation of interfacial coupling of (La0.67Sr0.33MnO3)n/(SrTiO3)n superlattices by manipulating the periodic thickness with n unit cells of SrTiO3 and n unit cells of La0.67Sr0.33MnO3 with a fixed thickness of ~120 unit cells. The easy axis of magnetic anisotropy rotates ~45° towards the out-of-plane direction from n = 10 to n = 2 at reduced temperature TRe = T/TS = 0.87, where TS is the temperature at the onset of magnetization. Transmission electron microscopy reveals an enlarged tetragonal ratio >1 with breaking of volume conservation around the (La0.67Sr0.33MnO3)n/(SrTiO3)n interface and electronic charge transfer from Mn to Ti 3d orbitals across the interface. Orbital hybridization accompanying the charge transfer results in preferred occupancy of $${3d}_{3z^2-r^2}$$ orbitals at the interface and induces a stronger electronic hopping integral and interfacial magnetic anisotropy along the out-of-plane direction, which contributes to the rotation towards the out-of-plane direction of an effective magnetic easy axis for n = 2. We demonstrate that interfacial orbital hybridization with charge transfer in the superlattice of strongly correlated oxides may be a promising approach to tailor electronic and magnetic properties in device applications. A composite material with tuneable magnetic properties which could add novel functionality to electronic devices has been developed by scientists from Singapore and the USA. The interface between two crystalline materials can exhibit properties differing from those of either substance separately. These interface properties can be extended to three dimensions by stacking alternating thin layers of the two materials, creating a so-called superlattice. Bangmin Zhang from the National University of Singapore and co-workers used this concept to alter the magnetic response of a superlattice consisting of lanthanum strontium manganite and strontium titanate. They showed that they could rotate the direction along which the smallest magnetic field is required to magnetize the material by changing the thickness of the layers. This could be useful in devices that are controlled by interaction between electric and magnetic fields. The modulation of interfacial coupling of (La0.67Sr0.33MnO3)n/(SrTiO3)n superlattices with n unit cells of SrTiO3 and n unit cells La0.67Sr0.33MnO3, offers an effective opportunity to control charge transfer and orbital hybridization. The easy axis of magnetic anisotropy rotates ~45° towards the out-of-plane direction from n = 10 to n = 2 at reduced temperature TRe = T/TS = 0.87 (TS is onset of magnetization). Orbital hybridization accompanying the charge transfer results in preferred occupancy of $$3d_{3z_{2} - r_{2}}$$ orbital at the interface, and induces stronger electronic hopping integral and interfacial magnetic anisotropy along perpendicular direction, useful to tailor properties in device applications.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,001
Score d'incertitude au seuil0,003

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,186
Écart entre enseignants0,182 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations16
Publié2018
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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