Aluminato de lantano

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Aluminato de lantano
General
Fórmula molecular LaAlO3
Identificadores
Número CAS 12003-65-5[1]​
ChemSpider 10616938
PubChem 21871568
InChI=InChI=1S/Al.La.3O/q2*+3;3*-2
Key: BOIGHUSRADNYQR-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Masa molar 213,872636 g/mol
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Una sección transversal esquemática del 2DEG formado en las interfaces LAO-STO

El aluminato de lantano es un compuesto inorgánico de fórmula LaAlO3, a menudo abreviado como LAO. Es un óxido cerámico ópticamente transparente con una estructura de perovskita distorsionada.

Propiedades[editar]

El LaAlO3 cristalino tiene una constante dieléctrica relativa relativamente alta de ~25. La estructura cristalina del LAO es una perovskita distorsionada romboédrica con un parámetro de red pseudocúbico de 3,787 angstroms a temperatura ambiente[2]​ (aunque una fuente afirma que el parámetro de red es de 3,82).[3]​ Las superficies pulidas de un solo cristal de LAO muestran defectos gemelos visibles a simple vista.

Usos[editar]

Películas delgadas epitaxiales[editar]

Las películas delgadas de LAO cultivadas epitaxialmente pueden servir para diversos fines en heteroestructuras y dispositivos de electrones correlacionados. El LAO se utiliza a veces como aislante epitaxial entre dos capas conductoras. Las películas epitaxiales de LAO pueden crecer por varios métodos, más comúnmente por deposición láser pulsada (PLD) y epitaxia de haz molecular (MBE).

Interfaces LAO-STO[editar]

Artículo principal: Interfaz aluminato de lantano-titanato de estroncio

El uso más importante y común del LAO epitaxial es en la interfaz titanato de lantano aluminato-estroncio. En 2004, se descubrió que cuando 4 o más células unitarias de LAO crecen epitaxialmente sobre titanato de estroncio (SrTiO3, STO), se forma una capa conductora bidimensional en su interfaz .[4]​ Individualmente, LaAlO3 y SrTiO3 son aislantes no magnéticos, pero las interfaces LaAlO3/SrTiO3 presentan conductividad eléctrica,[4]​superconductividad,[5]​ferromagnetismo,[6]​ gran magnetorresistencia negativa en el plano,[7]​y fotoconductividad persistente gigante.[8]​ El estudio de cómo surgen estas propiedades en la interfaz LaAlO3/SrTiO3 es un área de investigación creciente en la física de la materia condensada.

Sustratos[editar]

Los monocristales de aluminato de lantano están disponibles comercialmente como sustrato para el crecimiento epitaxial de perovskitas,[9]​[10]​ y en particular para superconductores de cupratos.

Películas finas no epitaxiales[editar]

Las películas finas de aluminato de lantano se consideraron materiales candidatos para dieléctricos de alta k a principios y mediados de la década de 2000. A pesar de su atractiva constante dieléctrica relativa de ~25, no eran suficientemente estables en contacto con el silicio a las temperaturas pertinentes (~1000 °C).[11]​

Referencias[editar]

  1. ↑ Número CAS
  2. ↑ «LaAlO3». MTI Corp. Consultado el 4 de agosto de 2015. 
  3. ↑ «LaAlO3». Crystec. Consultado el 3 de agosto de 2015. 
  4. ↑ a b Ohtomo; Hwang (29 Jan 2004). «A high-mobility electron gas at the LaAlO3/SrTiO3 heterointerface». Nature 427 (6973): 423-6. Bibcode:2004Natur.427..423O. PMID 14749825. S2CID 4419873. doi:10.1038/nature02308. 
  5. ↑ Gariglio, S; Reyren, N; Caviglia, A D; Triscone, J-M (2009). «Superconductivity at the LaAlO3/SrTiO3 interface». Journal of Physics: Condensed Matter 21 (16): 164213. Bibcode:2009JPCM...21p4213G. ISSN 0953-8984. PMID 21825393. S2CID 41420637. doi:10.1088/0953-8984/21/16/164213. 
  6. ↑ Bert; Kalisky, Bell; Kim, Hikita; Hwang, Moler (4 de septiembre de 2011). «Direct imaging of the coexistence of ferromagnetism and superconductivity at the LaAlO3/SrTiO3 interface». Nature Physics 7 (10): 767. Bibcode:2011NatPh...7..767B. S2CID 10809252. arXiv:1108.3150. doi:10.1038/nphys2079. 
  7. ↑ Ben Shalom; Sachs, Rakhmilevitch; Palevski, Dagan (26 de marzo de 2010). «Tuning Spin-Orbit Coupling and Superconductivity at the SrTiO3/LaAlO3 Interface: A Magnetotransport Study». Physical Review Letters 104 (12): 126802. Bibcode:2010PhRvL.104l6802B. PMID 20366556. S2CID 43174779. arXiv:1001.0781. doi:10.1103/PhysRevLett.104.126802. 
  8. ↑ Tebano, Antonello; E Fabbri; D Pergolesi; G Balestrino; E Traversa (19 de enero de 2012). «Room-Temperature Giant Persistent Photoconductivity in SrTiO3/LaAlO3 Heterostructures». ACS Nano 6 (2): 1278-1283. PMID 22260261. doi:10.1021/nn203991q. 
  9. ↑ «LaAlO3 specifications from the supplier MTI Corp.». Archivado desde el original el 1 de noviembre de 2013. Consultado el 4 de noviembre de 2023. 
  10. ↑ LaAlO3 specifications from the supplier SurfaceNet
  11. ↑ P. Sivasubramani (2005). «Outdiffusion of La and Al from amorphous LaAlO3 in direct contact with Si (001)». Applied Physics Letters 86 (20): 201901. Bibcode:2005ApPhL..86t1901S. doi:10.1063/1.1928316. 

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