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【24h】

Interface exchange processes in LaAlO_3/SrTiO_3 induced by oxygen vacancies

机译：空位引起的LaAlO_3 / SrTiO_3界面交换过程

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Understanding the role of defects in oxide heterostructures is crucial for future materials control and functionalization. We hence study the impact of oxygen vacancies (OVs) at variable concentrations on orbital and spin exchange in the LaAlO_3/SrTiO_3 interface by first-principles many-body theory and real-space model-Hamiltonian techniques. Intricate interplay between the Hubbard U and Hund's coupling J_H for OV-induced correlated states is demonstrated. Orbital polarization towards an effective e_g state with predominant local antiferromagnetic alignment on Ti sites near OVs is contrasted with t_(2g)(xy) states with ferromagnetic tendencies in the defect-free regions. Different magnetic phases are identified, giving rise to distinct net-moment behavior at low and high OV concentrations. This provides a theoretical basis for prospective tailored magnetism by defect manipulation in oxide interfaces.
机译：了解缺陷在氧化物异质结构中的作用对于将来的材料控制和功能化至关重要。因此，我们通过第一性原理多体理论和实空间模型-Hamiltonian技术研究了可变浓度的氧空位（OVs）对LaAlO_3 / SrTiO_3界面中的轨道和自旋交换的影响。证明了哈伯德大学和洪德耦合J_H在OV引起的相关状态之间的复杂相互作用。在OVs附近的Ti位置上具有主要局部反铁磁对准的朝向有效e_g状态的轨道极化与无缺陷区域中具有铁磁趋势的t_（2g）（xy）状态形成对比。确定了不同的磁相，从而在低和高OV浓度下产生了不同的净矩行为。这通过氧化物界面中的缺陷处理为预期的定制磁性提供了理论基础。

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