Elektronu lādiņu pārdalījuma LaAlO3/SrTiO3 (001) nano-heterostruktūrās izpēte, izmantojot blīvuma funkcionāla teoriju
Author
Sorokins, Aleksandrs
Co-author
Latvijas Universitāte. Fizikas un matemātikas fakultāte
Advisor
Piskunovs, Sergejs
Date
2011Metadata
Show full item recordAbstract
Iespēja izveidot elektrovadošos interfeisus starp diviem platzonas izolātoriem LaAlO<sub>3</sub> un SrTiO<sub>3</sub> pēdējā laikā pievērš sev lielu zinātnisko interesi. Neskatoties uz daudziem pētījumiem, kas mēģina izskaidrot metālisko–izolējošo pāreju pārsvarā stehiometriskajos LaAlO<sub>3</sub>/SrTiO<sub>3</sub> interfeisos, LaAlO<sub>3</sub> plānās kārtiņas nestehiometriskuma ietekme uz šo pāreju ir vāji saprasta. <br />
Šajā darbā, izmantojot korelācijas–apmaiņas hibrīdfunkcionāli B3PW, kas darbojas blīvuma funkcionāļa teorijas ietvaros, tika veikti lādiņa pārdalījuma pētījumi LaAlO<sub>3</sub>/SrTiO<sub>3</sub>(001) heterointerfeisiem, kuri nav stehiometriski pēc La/Al attiecības. Pamatojoties uz aprēķinu rezultātiem, ir paredzēts, ka La pārpalikums <i>n</i>-tipa interfeisos izraisa elektronu vadāmību, bet Al pārpalikums <i>p</i>-tipa interfeisos – caurumu vadāmību, neatkarīgi no LaAlO<sub>3</sub> plānās kārtiņas biezuma. <br />
Ir sagaidāms, ka šī paredzējuma rezultātiem var būt pozitīva ietekme uz ierīcēm, kuru darbība balstās uz LaAlO<sub>3</sub>/SrTiO<sub>3</sub> metāliskās–izolējošās pārejas. The possibility to create conducting interfaces between the band insulators LaAlO<sub>3</sub> and SrTiO<sub>3</sub> has recently attracted considerable scientific interest. Despite intense research efforts, undertaken to describe metal–insulator transition at mainly stoichiometric LaAlO<sub>3</sub>/SrTiO<sub>3</sub> interfaces, the influence of non-stoichiometry of LaAlO<sub>3</sub>(001) film on metallic properties of interfaces is faintly understood.<br />
In this study, using hybrid B3PW exchange–correlation functional within density functional theory first principle investigation of charge redistribution in LaAlO<sub>3</sub>/SrTiO<sub>3</sub>(001) heterointerfaces having La/Al non-stoichiometry was performed. Based on results current of calculations, it is predicted, that excess of La in <i>n</i>-type interfaces leads to its electronic conductivity independently on LaAlO<sub>3</sub>(001) film thickness, while hole conductivity is predicted for <i>p</i>-type interfaces, having excess of Al.<br />
Positive impact of this prediction on potential applications that utilises interfacial metal-insulator transition of the LaAlO<sub>3</sub>/SrTiO<sub>3</sub> is expected.