Chang, C. F. and Hu, Z. and Klein, Stefan and Liu, X. H. and Sutarto, R. and Tanaka, A. and Cezar, J. C. and Brookes, N. B. and Lin, H.-J. and Hsieh, H. H. and Chen, C. T. and Rata, A. D. and Tjeng, L.H. (2016) Dynamic Atomic Reconstruction: How Fe3O4 Thin Films Evade Polar Catastrophe for Epitaxy. Physical Review X, 6, 041011. American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevX.6.041011. ISSN 2160-3308.
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Abstract
Polar catastrophe at the interface of oxide materials with strongly correlated electrons has triggered a flurry of new research activities. The expectations are that the design of such advanced interfaces will become a powerful route to engineer devices with novel functionalities. Here, we investigate the initial stages of growth and the electronic structure of the spintronic Fe3O4/MgO(001) interface. Using soft x-ray absorption spectroscopy, we have discovered that the so-called A-sites are ompletely missing in the first Fe3O4 monolayer. This discovery allows us to develop an unexpected but elegant growth principle in which, during deposition, the Fe atoms are constantly on the move to solve the divergent electrostatic potential problem, thereby ensuring epitaxy and stoichiometry at the same time. This growth principle provides a new perspective for the design of interfaces.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/110201/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Dynamic Atomic Reconstruction: How Fe3O4 Thin Films Evade Polar Catastrophe for Epitaxy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 18 October 2016 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Physical Review X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1103/PhysRevX.6.041011 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | 041011 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | American Physical Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2160-3308 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Condensed Matter Physics, Materials Science, Spintronics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Vorhaben Materialwissenschaftliche Forschung (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Materials Physics in Space > Scientific Experiments MP | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Kargl, Dr Florian | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 05 Jan 2017 08:41 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 30 May 2019 22:07 |
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