We investigated lateral nanowires at the topmost layer of SrVO3 (001) ultrathin films using in situ low-temperature scanning tunneling microscopy and spectroscopy. The nanowires were spontaneously formed in the topmost layer of SrVO3 with a (√2 × √2)-R45° reconstruction on the terrace of a (√5 × √5)-R26.6° reconstruction. The electronic states of nanowires were significantly influenced by the nanowire width. With reducing the nanowire width from 5.5 nm to 1.7 nm, the zero-bias conductance of nanowires steeply decreased toward zero, exhibiting a metal–insulator transition possibly driven by dimensional crossover, previously observed in thickness-reduced SrVO3 ultrathin films.
References
1.
Y.
Tokura
and N.
Nagaosa
, Science
288
, 462
(2000
).2.
A.
Ohtomo
and H. Y.
Hwang
, Nature
427
, 423
(2004
).3.
N.
Reyren
, S.
Thiel
, A. D.
Caviglia
, L. F.
Kourkoutis
, G.
Hammerl
, C.
Richter
, C. W.
Schneider
, T.
Kopp
, A.-S.
Rüetschi
, D.
Jaccard
, M.
Gabay
, D. A.
Muller
, J.-M.
Triscone
, and J.
Mannhart
, Science
317
, 1196
(2007
).4.
J.
Xia
, W.
Siemons
, G.
Koster
, M. R.
Beasley
, and A.
Kapitulnik
, Phys. Rev. B
79
, 140407
(2009
).5.
J.
Son
, P.
Moetakef
, J. M.
LeBeau
, D.
Ouellette
, L.
Balents
, S. J.
Allen
, and S.
Stemmer
, Appl. Phys. Lett.
96
, 062114
(2010
).6.
K.
Yoshimatsu
, T.
Okabe
, H.
Kumigashira
, S.
Okamoto
, S.
Aizaki
, A.
Fujimori
, and M.
Oshima
, Phys. Rev. Lett.
104
, 147601
(2010
).7.
A. V.
Boris
, Y.
Matiks
, E.
Benckiser
, A.
Frano
, P.
Popovich
, V.
Hinkov
, P.
Wochner
, M.
Castro-Colin
, E.
Detemple
, V. K.
Malik
, C.
Bernhard
, T.
Prokscha
, A.
Suter
, Z.
Salman
, E.
Morenzoni
, G.
Cristiani
, H. U.
Habermeier
, and B.
Keimer
, Science
332
, 937
(2011
).8.
R.
Scherwitzl
, S.
Gariglio
, M.
Gabay
, P.
Zubko
, M.
Gibert
, and J.-M.
Triscone
, Phys. Rev. Lett.
106
, 246403
(2011
).9.
A.
Fouchet
, M.
Allain
, B.
Bérini
, E.
Popova
, P.-E.
Janolin
, N.
Guiblin
, E.
Chikoidze
, J.
Scola
, D.
Hrabovsky
, Y.
Dumont
, and N.
Keller
, Mater. Sci. Eng. B
212
, 7
(2016
).10.
P.
Schütz
, D.
Di Sante
, L.
Dudy
, J.
Gabel
, M.
Stübinger
, M.
Kamp
, Y.
Huang
, M.
Capone
, M.-A.
Husanu
, V. N.
Strocov
, G.
Sangiovanni
, M.
Sing
, and R.
Claessen
, Phys. Rev. Lett.
119
, 256404
(2017
).11.
M.
Tomczyk
, G.
Cheng
, H.
Lee
, S.
Lu
, A.
Annadi
, J. P.
Veazey
, M.
Huang
, P.
Irvin
, S.
Ryu
, C.-B.
Eom
, and J.
Levy
, Phys. Rev. Lett.
117
, 096801
(2016
).12.
A.
Annadi
, G.
Cheng
, H.
Lee
, J.-W.
Lee
, S.
Lu
, A.
Tylan-Tyler
, M.
Briggeman
, M.
Tomczyk
, M.
Huang
, D.
Pekker
, C.-B.
Eom
, P.
Irvin
, and J.
Levy
, Nano Lett.
18
, 4473
(2018
).13.
H.
Takami
, K.
Kawatani
, H.
Ueda
, K.
Fujiwara
, T.
Kanki
, and H.
Tanaka
, Appl. Phys. Lett.
101
, 263111
(2012
).14.
Y.
Tsuji
, T.
Kanki
, Y.
Murakami
, and H.
Tanaka
, Appl. Phys. Express
12
, 025003
(2019
).15.
K.
Yoshimatsu
, K.
Horiba
, H.
Kumigashira
, T.
Yoshida
, A.
Fujimori
, and M.
Oshima
, Science
333
, 319
(2011
).16.
K.
Yoshimatsu
, E.
Sakai
, M.
Kobayashi
, K.
Horiba
, T.
Yoshida
, A.
Fujimori
, M.
Oshima
, and H.
Kumigashira
, Phys. Rev. B
88
, 115308
(2013
).17.
M.
Kobayashi
, K.
Yoshimatsu
, E.
Sakai
, M.
Kitamura
, K.
Horiba
, A.
Fujimori
, and H.
Kumigashira
, Phys. Rev. Lett.
115
, 76801
(2015
).18.
M.
Kobayashi
, K.
Yoshimatsu
, T.
Mitsuhashi
, M.
Kitamura
, E.
Sakai
, R.
Yukawa
, M.
Minohara
, A.
Fujimori
, K.
Horiba
, and H.
Kumigashira
, Sci. Rep.
7
, 16621
(2017
).19.
M.
Gu
, S. A.
Wolf
, and J.
Lu
, Adv. Mater. Interfaces
1
, 1300126
(2014
).20.
G.
Wang
, Z.
Wang
, M.
Meng
, M.
Saghayezhian
, L.
Chen
, C.
Chen
, H.
Guo
, Y.
Zhu
, E. W.
Plummer
, and J.
Zhang
, Phys. Rev. B
100
, 155114
(2019
).21.
Y.
Okada
, S.-Y.
Shiau
, T.-R.
Chang
, G.
Chang
, M.
Kobayashi
, R.
Shimizu
, H.-T.
Jeng
, S.
Shiraki
, H.
Kumigashira
, A.
Bansil
, H.
Lin
, and T.
Hitosugi
, Phys. Rev. Lett.
119
, 86801
(2017
).22.
K.
Iwaya
, R.
Shimizu
, T.
Hashizume
, and T.
Hitosugi
, Rev. Sci. Instrum.
82
, 083702
(2011
).23.
K.
Iwaya
, T.
Ohsawa
, R.
Shimizu
, Y.
Okada
, and T.
Hitosugi
, Sci. Technol. Adv. Mater.
19
, 282
(2018
).24.
K.
Fuchigami
, Z.
Gai
, T. Z.
Ward
, L. F.
Yin
, P. C.
Snijders
, E. W.
Plummer
, and J.
Shen
, Phys. Rev. Lett.
102
, 66104
(2009
).25.
H.
Oka
, Y.
Okada
, T.
Hitosugi
, and T.
Fukumura
, Appl. Phys. Lett.
113
, 171601
(2018
).26.
H.
Oka
, O. O.
Brovko
, M.
Corbetta
, V. S.
Stepanyuk
, D.
Sander
, and J.
Kirschner
, Rev. Mod. Phys.
86
, 1127
(2014
).© 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.