Propiedades emergentes en las interfaces de óxidos con órden de carga

V. VILDOSOLA; DI NAPOLI, S.

Buenos Aires

Encuentro; NANO2019. XIX Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2019

CNEA-INTI

La formación de sistemas metálicos bidimensionales (2DMS) de alta movilidad en las interfaces de óxidos aislantes se ha convertido en un campo de investigación muy activo en los últimos tiempos. El surgimiento de estos 2DMS dio lugar a una gran variedad de fenómenos físicos ausentes en los materiales en volumen, como por ejemplo, el orden magnético o la superconductividad. Esto ha despertado el interés tanto en cuestiones fundamentales como en potenciales aplicaciones tecnológicas, pensando en una electrónica basada en óxidos con nuevas funcionalidades.En un trabajo previo[1] hemos realizado un estudio teórico en base a cálculos DFT, que predice un nuevo mecanismo para la formación de estos estados metálicos 2D en semiconductores con orden de carga y que surge de las propiedades intrínsecas del material en volumen. En particular, estudiamos el óxido BaBiO3. Este material ha generado gran atención en el pasado debido a su carácter superconductor 3D cuando es dopado (en volumen) con plomo o potasio con temperaturas críticas relativamente altas. La confirmación experimental de nuestras predicciones del 2DMS está aún pendiente debido al gran desafío de fabricar films epitaxiales de alta calidad y con terminación atómica controlada. Por un lado, contaremos sobre los resultados al momento de una colaboración teórico-experimental en este sentido y las perspectivas[2]. Por otro lado, se ha reportado recientemente la observación experimental de superconductividad 2D en la interfaz BaBiO3/BaPbO3 [3]. Curiosamente, los cálculos teóricos realizados previamente acerca de los cambios estructurales y electrónicos en lasuperficie (001) del BaBiO3 [1], proveen indicios del surgimiento de la superconductividad reportada en la interfaz BaBiO3/BaPbO3, pero es necesario profundizar el estudio de esas superficies e interfaces, por ejemplo, en lo relativo al acoplamiento electrón-fonón interfacialo superficial de esta nueva fase electrónica 2D. Por último, en este trabajo presentaremos los resultados teóricos de las propiedades electrónicas y del acoplamiento electrón-fonón de la interfaz BaBiO3/BaPbO3 que apuntan a explicar el surgimiento de la superconductividad 2D observada y propondremos otros materiales con características similares para diseñar nuevas interfaces.Referencias:[1]V. Vildosola, F. Guller and A.M.Llois, Phys. Rev. Lett. 110 (2013) 206805[2]C. Ferreyra et al. , AIP Advances 6 (2016) 065310 ; D. Rubi, A. M. Llois, V. Vildosola, enviado a Current Applied Physics ; arxiv:1807.00777[3]B. Meir, S. Gorol, T. Kopp, and G. Hammerl, Phys. Rev. B 96 (2017) 100507(R)