Strain induced atomic structure at the Ir-doped LaAlO 3 /SrTiO 3 interface

Autor: M. Lee, Hiroshi Daimon, Marie-José Casanove, Mikk Lippmaa, Rémi Arras, Teresa Hungria, Bénédicte Warot-Fonrose
Přispěvatelé: Matériaux et dispositifs pour l'Electronique et le Magnétisme (CEMES-MEM), Centre d'élaboration de matériaux et d'études structurales (CEMES), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Interférométrie, In situ et Instrumentation pour la Microscopie Electronique (CEMES-I3EM), Centre de microcaractérisation Raimond Castaing (CMCR), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institute for Solid State Physics, University of Tokyo, The University of Tokyo (UTokyo), Nara Institute of Science and Technology - Graduate School of Information Science (NAIST), Nara Institute of Science and Technology, Surfaces, Interfaces et Nano-Objets (CEMES-SINanO), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de microcaractérisation Raimond Castaing (Centre Castaing), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Zdroj: Physical Chemistry Chemical Physics
Physical Chemistry Chemical Physics, Royal Society of Chemistry, 2017, 19 (42), pp.28676-28683. ⟨10.1039/C7CP05918C⟩
Physical Chemistry Chemical Physics, 2017, 19 (42), pp.28676-28683. ⟨10.1039/C7CP05918C⟩
ISSN: 1463-9076
1463-9084
Popis: International audience; The structure of Ir-doped LaAlO3/SrTiO3(001) interfaces was investigated on the atomic scale using probe-corrected transmission electron microscopy in high-angle annular dark-field scanning mode (HAADF-STEM) and electron energy loss spectroscopy (EELS), combined with first-principles calculations. We report the evolution of the strain state experimentally measured in a 5 unit-cell thick LaAlO3 film as a function of the Ir concentration in the topmost SrTiO3 layer. It is shown that the LaAlO3 layers remain fully elastically strained up to 3% of Ir doping, whereas a higher doping level seems to promote strain relaxation through enhanced cationic interdiffusion. The observed differences between the energy loss near edge structure (ELNES) of Ti-L2,3 and O-K edges at non-doped and Ir-doped interfaces are consistent with the location of the Ir dopants at the interface, up to 3% of Ir doping. These findings, supported by the results of density functional theory (DFT) calculations, provide strong evidence that the effect of dopant concentrations on the properties of this kind of interface should not be analyzed without obtaining essential information from the fine structural and chemical analysis of the grown structures.
Databáze: OpenAIRE
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