本项目从复杂氧化物异质界面的原子结构,电子结构的层面出发,研究复杂氧化物异质界面的电输运性质,探索界面导电机制,揭示外电场的调控规律,为实现复杂氧化物在下一代量子器件中的潜在应用提供理论基础和技术路径。采用基于密度泛函的第一性原理计算和界面稳定性研究的热力学方法,来研究不同生长取向下的LaAlO3/SrTiO3异质界面结构、电子能带结构和金属-绝缘体相变。研究极化激变、氧空穴、界面原子混合、外延应力以及外电场等因素对异质界面的电输运性质的影响;构建微观模型,研究低维强关联界面的电子、轨道重构,模拟基态及激发态性质 ,探讨各种长程有序相的稳定性;最后,借鉴LaAlO3/SrTiO3异质界面的研究经验,通过筛选不同的过渡金属氧化物组装成异质结来提高界面导电性能,优化结构设计,探索复杂氧化物在纳米器件中的技术应用。
英文主题词complex oxide;heterostructure;polar catastrophe;first principles;