SrTiO₃块体材料是一种非常重要的带状绝缘子（band insulator），在复合氧化物异质材料领域被广泛的作为基底。但是人们发现，SrTiO₃的表面及其与其他氧化物之间的界面产生了一系列与预期完全不同的性质。

有鉴于此，阿贡国家实验室 Dillon D. Fong等报道通过一系列原位表征技术观测SrTiO₃ (001)表面在生长前和生长过程中的原子结构、电子结构。

本文要点：

(1)

当分别进行SrO、TiO₂单层的生长，分别观测发现2D电子气的消失、重现。作者发现这种2D电子气归结于生长SrTiO₃表面的起始TiO₂双层结构，由于TiO_2-x层中的缺陷导致产生表面势和移动电子。与其他电子重构现象类似，只有当这种两个原子表面(TiO_2-x层、TiO₂层)都存在时，才能产生电子重构现象。

(2)

通过原位散射/光谱表征结果，揭示复杂氧化物界面领域的多个长期悬而未决的问题，为氧化物电子学器件领域发展原子缺陷工程提供帮助。

参考文献

Xi Yan, Friederike Wrobel, I-Cheng Tung, Hua Zhou, Hawoong Hong, F. Rodolakis, A. Bhattacharya, J. L. McChesney, Dillon D. Fong, Origin of the 2D electron gas at the SrTiO₃ surface, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202200866

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202200866