Алюминат лантана представляет собой неорганическое соединение с формулой LaAlO 3 , часто сокращенно LAO . Это оптически прозрачный оксид керамики с искаженной структурой перовскита .
Кристаллический LaAlO 3 имеет относительно высокую относительную диэлектрическую проницаемость ~25. Кристаллическая структура LAO представляет собой ромбоэдрический искаженный перовскит с параметром псевдокубической решетки 3,787 ангстрем при комнатной температуре [2] (хотя один источник утверждает, что параметр решетки составляет 3,82 [3] ). Полированные поверхности монокристаллов LAO имеют двойные дефекты, видимые невооруженным глазом.
Эпитаксиально выращенные тонкие пленки ЛАО могут служить различным целям в гетероструктурах и устройствах с коррелированными электронами . LAO иногда используется в качестве эпитаксиального изолятора между двумя проводящими слоями. Эпитаксиальные пленки LAO можно выращивать несколькими методами, чаще всего с помощью импульсного лазерного осаждения (PLD) и молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE). [ нужна цитата ]
Интерфейсы ЛАО-СТО
Наиболее важным и распространенным применением эпитаксиального ЛАО является граница раздела алюминат лантана и титаната стронция . В 2004 году было обнаружено, что при эпитаксиальном выращивании 4 или более элементарных ячеек ЛАО на титанате стронция (SrTiO 3 , STO) на их границе образуется проводящий двумерный слой. [4] По отдельности LaAlO 3 и SrTiO 3 являются немагнитными изоляторами , однако интерфейсы LaAlO 3 /SrTiO 3 обладают электропроводностью , [4] сверхпроводимостью , [5] ферромагнетизмом , [6] большим отрицательным магнитосопротивлением в плоскости , [7] и гигантская постоянная фотопроводимость . [8] Изучение того, как эти свойства проявляются на границе раздела LaAlO 3 /SrTiO 3 , является растущей областью исследований в физике конденсированного состояния .
Монокристаллы алюмината лантана коммерчески доступны в качестве подложки для эпитаксиального роста перовскитов [1] [9] и особенно для купратных сверхпроводников .
Тонкие пленки алюмината лантана рассматривались в качестве кандидатов на роль диэлектриков high-k в начале-середине 2000-х годов. Несмотря на свою привлекательную относительную диэлектрическую проницаемость ~25, они оказались недостаточно стабильными при контакте с кремнием при соответствующих температурах (~1000 °С). [10]