面内异晶面和异应力同质结的构筑数据集

研究团队首先在（001）衬底上先后生长了Sr3Al2O6和SrTiO3外延薄膜。利用去离子水浸泡去除Sr3Al2O6水溶性牺牲层后，热释放胶带上仅残留厚度约为3纳米的SrTiO3单晶薄层。通过二维材料转移技术，该薄层可近乎完整得转移到（110）或者（111）晶相的SrTiO3衬底表面。然后，在完成修饰的衬底上外延生长Sr掺杂的LaCoO3薄膜形成了新型异晶面同质结。宏观结构表征显示X射线衍射信号中不仅具有与衬底晶相相同的外延薄膜衍射峰，而且还具有与自支撑薄膜晶相相同的（001）晶相的薄膜衍射峰。令人惊讶的是，不同晶相的Sr掺杂的LaCoO3薄膜之间形成了与衬底夹角大约为45°的原子级平整的晶界。通过宏观电输运和磁性测量表明该异晶面同质结具有两个不同的矫顽场和与单层薄膜不同的磁电输运特性，说明晶界在该同质结中能够隔绝两个不同晶相薄膜的物理特性，可在面内形成不同的结构与物性的畴区域。这些结果都证明了原子尺度的晶界能够很好的在面内形成不同物理特性的“隔离层”，为面内编织和设计新型功能同质结提供了实验基础。为了验证实验的可靠性，研究人员反向设计了（110）和（111）晶相的SrTiO3自支撑薄膜，并转移到（001）晶相的SrTiO3衬底上，同样可以构筑异晶面同质结。此外，研究人员还初步尝试了在面内旋转自支撑薄膜，精确控制自支撑薄膜的面内晶相与衬底晶相的夹角连续变化，这样的调控方式不仅有利于设计出任意角度的同质结晶界，而且也为后续的“魔角氧化物电子学”做出了有益尝试。数据集大小约为515 MB。数据类型包括txt，opj，png和dm3等。数据集可开放访问。