APL Materials
(Dec 2023)
Electronic band structure of superconducting KTaO3 (111) interfaces
Srijani Mallik,
Börge Göbel,
Hugo Witt,
Luis M. Vicente-Arche,
Sara Varotto,
Julien Bréhin,
Gerbold Ménard,
Guilhem Saïz,
Dyhia Tamsaout,
Andrés Felipe Santander-Syro,
Franck Fortuna,
François Bertran,
Patrick Le Fèvre,
Julien Rault,
Isabella Boventer,
Ingrid Mertig,
Agnès Barthélémy,
Nicolas Bergeal,
Annika Johansson,
Manuel Bibes
Affiliations
Srijani Mallik
Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France
Börge Göbel
Institut für Physik, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 06099 Halle, Germany
Hugo Witt
Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France
Luis M. Vicente-Arche
Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France
Sara Varotto
Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France
Julien Bréhin
Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France
Gerbold Ménard
Laboratoire de Physique et d’Etude des Matériaux, ESPCI Paris, Université PSL, CNRS, 75005 Paris, France
Guilhem Saïz
Laboratoire de Physique et d’Etude des Matériaux, ESPCI Paris, Université PSL, CNRS, 75005 Paris, France
Dyhia Tamsaout
Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France
Andrés Felipe Santander-Syro
Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay, CNRS, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
Franck Fortuna
Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay, CNRS, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay, France
François Bertran
SOLEIL Synchrotron, L’Orme des Merisiers, Départementale 128, F-91190 Saint-Aubin, France
Patrick Le Fèvre
SOLEIL Synchrotron, L’Orme des Merisiers, Départementale 128, F-91190 Saint-Aubin, France
Julien Rault
SOLEIL Synchrotron, L’Orme des Merisiers, Départementale 128, F-91190 Saint-Aubin, France
Isabella Boventer
Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France
Ingrid Mertig
Institut für Physik, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 06099 Halle, Germany
Agnès Barthélémy
Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France
Nicolas Bergeal
Laboratoire de Physique et d’Etude des Matériaux, ESPCI Paris, Université PSL, CNRS, 75005 Paris, France
Annika Johansson
Max Planck Institute of Microstructure Physics, Weinberg 2, 06120 Halle, Germany
Manuel Bibes
Unité Mixte de Physique, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay, 91767 Palaiseau, France
DOI
https://doi.org/10.1063/5.0169750
Journal volume & issue
Vol. 11,
no. 12
pp.
121108
– 121108-9
Abstract
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Two-dimensional electron gases (2DEGs) based on KTaO3 are emerging as a promising platform for spin-orbitronics due to their high Rashba spin–orbit coupling (SOC) and gate-voltage tunability. The recent discovery of a superconducting state in KTaO3 2DEGs now expands their potential towards topological superconductivity. Although the band structure of KTaO3 surfaces of various crystallographic orientations has already been mapped using angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES), this is not the case for superconducting KTaO3 2DEGs. Here, we reveal the electronic structure of superconducting 2DEGs based on KTaO3 (111) single crystals through ARPES measurements. We fit the data with a tight-binding model and compute the associated spin textures to bring insight into the SOC-driven physics of this fascinating system.
Published in APL Materials
ISSN
2166-532X (Online)
Publisher
AIP Publishing LLC
Country of publisher
United States
LCC subjects
Technology: Chemical technology: Biotechnology
Science: Physics
Website
http://aplmaterials.aip.org
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