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多功能材料已被确定为开发低功耗技术的关键组成部分。在这方面，过渡金属氧化物已成为理论和实验研究的新焦点，因为它们具有可调的铁电性、磁性、巨磁电阻、多铁性和超导性，这些特性源于结构、电子和磁相关性的微妙相互作用 [1, 2]。如果异质结构中的至少一种组成化合物是过渡金属氧化物钙钛矿，也可以赋予其新功能。[3–6] 在宽带隙绝缘体 LaAlO 3 和 SrTiO 3 (STO) 的界面附近证实了二维金属态 (2DES)，它还具有超导性 [7–9] 和大范围可调的 Rashba 自旋轨道耦合 [10]，为自旋电子学创造了良好的机会 [11, 12]。此外，对几种ATiO 3 钙钛矿（A=Sr、Ba、Ca）和KTaO 3 的裸露或封盖表面的ARPES测量发现了受限的2DES[13–15]；对于STO，提出了磁性迹象，并做出了拓扑状态的理论预测[16–18]。对于先验非极性材料，例如STO和CaTiO 3 (CTO)，实验证据表明位于表面附近的氧空位提供了形成金属态的导带载流子[19–22]。块体CTO是绝缘体，带隙为3.5 eV[23]。低于1300 K，氧八面体的大角度旋转和倾斜迫使CTO变为正交结构[24]，具有旋转角（φ=9°）和倾斜角（θ=12°）[25]。缺氧的 UHV 清洁 (001) 表面的 ARPES [21, 22] 光谱揭示了低于费米能级 EF 约 1.3 eV 的带内态和三个占据能带，构成 2DES。第一和第三个能带在布里渊区 (BZ) 中心 Γ 附近具有主导的 d xy 特征。第二个能带为
八面体旋转和缺陷驱动的金属度（...
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