Ultrafast low-energy photoelectron diffraction for the study of surface-adsorbate interactions with 100 femtosecond temporal resolution
本文提出一种具有单层表面灵敏度的超快低能光电子衍射实验，实现了约100 fs时间分辨率，用于研究吸附物结构动力学与基底载流子动力学，为超快表面过程研究提供多功能工具。
2024-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Work function measurements of vanadium doped diamond-like carbon films by ultraviolet photoelectron spectroscopy
用X射线和紫外光电子能谱学研究了非平衡磁控溅射法制备的掺钒类金刚石薄膜的电子结构和表面功函数。除了这些光电子测量，X射线衍射测量已被执行，以表征晶体结构。
2014-02-15 cond-mat.mtrl-sci
Study of the isotropic contribution to the analysis of photoelectron diffraction experiments at the ALOISA beamline
光电子发射实验中的强度的角分布受电子衍射图案的影响，并通过平滑变化的ISO贡献起源于两个intrumental细节和样品的物理性质。多年来，对ISO组成部分的各种贡献的来源已经确定。尽管如此，在这项工作中，我们提出的ED分析，这是从仪器性能的演变，在分析仪的定位和角分辨率，以及准直和第三代同步辐射源中的X射线束的大小方面产生的原始发展。详细介绍了ALOISA光束线（的里雅斯特同步加速器）的终端站，在那里各种各样的散射几何形状可用于ED实验的仪器因素的分析计算。我们在这里提出的基本公式和它们的应用Fe/Cu 3Au（001）系统的实验数据，以突出的作用，包括在分布函数中的各种参数。一个特定的模型，表面照明已经开发，以及覆盖层的厚度和表面粗糙度已被认为是。
2002-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Unveiling Fine Structure and Energy-driven Transition of Photoelectron Kikuchi Diffraction
本研究利用多次散射理论和完全相对论性一步光发射模型，模拟了Ge(100)和Si(100)的芯能级光电子衍射精细图案及其随能量的演变，首次再现了Si(100) 1s的圆二色性，并验证了该方法在高能量光电子能谱研究中的潜力。
2025-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Photoelectron diffraction of twisted bilayer graphene
本文理论评估光电子衍射技术用于提取扭转双层石墨烯的堆叠方式、扭转角及层间距等结构信息，并系统计算了不同堆叠与扭转角下的衍射图谱。
2024-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Possibilities of the X-ray Diffraction Data Processing Method for Detecting Reflections with Intensity Below the Background Noise Component
本研究提出了一种X射线衍射数据处理方法，用于检测背景噪声以下的弱反射，提升了多相材料中低含量相的定性分析能力。
2025-11-23 cond-mat.mtrl-sci
The Structural Analysis Possibilities of Reflection High Energy Electron Diffraction
复合氧化物薄膜的外延生长提供了三种产生独特性质的途径：影响膜的三维结构的能力、表面的存在和界面的产生。在所有这三种情况下，都需要清楚地了解所得到的原子结构。然而，确定外延薄膜的完整结构（晶格参数，空间群，原子位置，表面重建）的常规基础上是一个严峻的挑战。在本文中，我们突出了显着的信息，可以从布拉格散射和非弹性多次散射事件发生在反射高能电子衍射。我们回顾了一些方法来提取结构信息，并展示了如何在其他领域中使用的成熟技术可以直接应用到{ \em原位}和实时衍射图像的生长膜。这些技术的集合提供了对薄膜的受外延影响的三维体结构以及可能发生在表面的任何重建的访问。
2010-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Spin- and time-resolved photoelectron spectroscopy and diffraction studies using time-of-flight momentum microscopes
本研究介绍自旋分辨型飞行时间动量显微镜技术，通过多光谱范围的多种材料实验验证其性能，证明该技术可实现多维度光电子探测，还可结合飞秒X射线脉冲开展超快测量。
2022-01-10 cond-mat.mtrl-sci
Determination of the (3x3)-Sn/Ge(111) structure by photoelectron diffraction
在约1/3单层的覆盖率下，在低于550的温度下沉积在Ge（111）上的Sn形成亚稳（sqrt 3 × sqrt 3）R30相。当冷却到200 K以下时，该相连续且可逆地转变为（3x 3）相。（3 × 3）-Sn/Ge（111）表面的Sn 4d电子的光电子能谱呈现两个分量，这归因于T4键位上Sn原子的不等价。这种结构已被探索在的里雅斯特（意大利）的Elettra储存环的ALOISA光束线进行的光电子衍射实验。两个Sn组分的强度的调制，所造成的背散射下面的Ge原子，已被测量为在固定的动能的发射角的函数，反之亦然。在第一Ge层（Sn-Ge_1）中Sn与其最近邻原子之间的键角已通过沿主对称方向进行极性扫描来测量，并且发现这两个分量几乎相等。相应的键长也是非常相似的，如通过研究对光电子动能的依赖性而获得的，同时保持光子偏振和收集方向平行于Sn-Ge 1键取向（键发射）。当研究正常发射时的能量依赖性时，观察到两个键合位点之间的明显差异，其中对第二层中的Ge原子上方的Sn高度的灵敏度增强。这个垂直距离被发现是0.3埃较大的一个锡原子的三个包含在晶格晶胞。因此，（3 × 3）-Sn/Ge（111）的特征在于这样的结构，其中Sn原子和其三个最近的相邻Ge原子形成相对于第二Ge层的下方原子呈现强垂直畸变的相当刚性的单元。
2001-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-dimensional NbO structures on the Nb(110) surface: scanning tunneling microscopy, electron spectroscopy and diffraction
用X射线光电子能谱学、X射线衍射（XPS，XPD）和扫描隧道显微镜（STM）研究了Nb（110）表面的NbOx结构。结果表明，铌原子有序形成一个二维超结构与铌原子链之间的间距相等。Nb3d-和O1s-能级的化学位移表明，氧化物层对应于一氧化铌NbO和大部分的化学吸附态的氧是本地化的表面上。提出了NbO在Nb（110）表面上的准有序结构模型。
2008-11-10 cond-mat.mtrl-sci
High-resolution three-dimensional spin- and angle-resolved photoelectron spectrometer using vacuum ultraviolet laser light
我们描述了一个自旋和角度分辨光电子能谱学（SARPES）装置与真空紫外（VUV）激光（$hν$ = 6.994 eV）开发的激光和同步加速器研究中心在固态物理研究所，东京大学。该谱仪由一个半球形的光电子分析仪配备了电子偏转功能和双极低能电子衍射型自旋探测器，这使我们能够分析的自旋矢量的光电子三维与高能量和角分辨率。高性能光谱仪和高光子通量真空紫外激光器的组合可以实现1.7 meV的SARPES的能量分辨率。我们证明，目前的激光SARPES机实现了快速SARPES的自旋分裂能带结构的Bi（111）膜上，甚至与7 meV的能量和0.7 $^\circ$角分辨率沿入射狭缝方向。这台激光SARPES机适用于几毫电子伏的能量尺度上的自旋相关的电子态的调查。
2016-04-22 cond-mat.mtrl-sci
Active Sites of Te-hyperdoped Silicon by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy
本研究通过光电子能谱、衍射及Bloch波计算，揭示了Te超掺杂硅中多Te构型（二聚体及四Te围绕空位）的替代位点，解释了自由载流子异常激活机制。
2023-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Probing the interface of Fe3O4/GaAs thin films by hard x-ray photoelectron spectroscopy
用HArd X射线光电子能谱学（HAXPES）和低能电子衍射研究了GaAs衬底上的Fe_3O_4薄膜。在不同的生长条件下制备的薄膜进行比较，相对于化学计量，氧化，和化学性质。与传统的X射线光电子能谱学（XPS）相比，采用HAXPES的探测深度大大增强，使我们能够研究膜-基底界面的化学状态。在界面处的氧化和混合的程度取决于所施加的生长条件;特别地，我们发现金属Fe、As 2 O3和Ga 2 O3存在于界面处。这些界面相可能不利于从磁铁矿到GaAs的自旋注入。
2009-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tracking the surface atomic motion in a coherent phonon oscillation
X射线光电子衍射是确定清洁和吸附物覆盖表面结构的有力工具。将该技术扩展到超快时域将为直接确定固体中的电子-声子耦合强度和映射表面化学反应中的原子运动等各种研究打开大门。在这里，我们展示了时间分辨的光电子衍射使用超短软X射线脉冲从自由电子激光FLASH。我们收集硒三维光电子衍射图案在一个宽的角度范围内从光激发的Bi $_2$ Se $_3$的时间分辨率为140 fs。将这些与多重散射模拟相结合，使我们能够在触发A $_{1g}$光学声子的相干振动后的前3 ps内跟踪近表面原子的运动。使用4.2 mJ/cm $^2$的能量密度从1.55 eV的泵浦激光器，我们发现在第一个两个层间距的相干振动振幅的顺序为1 pm。
2022-05-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Tungsten Oxide Nanoparticles using a Hydrothermal Method at Ambient Pressure
采用一种简单廉价的低温低压水热法，在低于5 oC的温度下，向稀钨酸钠（Na2WO4. 2H2O）溶液中加入盐酸，合成了纳米钨酸盐（WO3. H2O）。在300 ℃或以上的温度下进行热处理，导致相变为单斜晶系的WO3，同时保持纳米颗粒的形态。采用粉末X射线衍射、透射电子显微镜（包括电子能量损失谱和电子衍射）和X射线光电子能谱学对产物进行了表征。
2014-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Growth and characterization of thin epitaxial Co3O4(111) films
报道了用氧等离子体辅助分子束外延技术在a-Al_2 O_3（0001）单晶上生长Co_3O_4（111）外延薄膜的研究。Co_3O_4（111）生长单晶，具有外延关系Co_3O_4（111）[-12-1]|| α-Al 2 O3（0001）[10-10]，通过原位电子衍射测定。薄膜的化学计量确认由X-射线光电子能谱学，而非原位X-射线衍射测量表明，Co 3 O 4薄膜是完全放松。生长后退火诱导显着修改的薄膜形态，包括更尖锐的Co 3 O 4/a-Al 2 O3界面和改善的表面结晶度，如所示的X射线反射仪，原子力显微镜和电子衍射测量。尽管是极性的，但生长和退火的Co_3O_4（111）薄膜的表面都是（1 * 1），这可以用表面尖晶石结构的反转来解释。
2009-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Perspective: Molecular beam epitaxy of antiperovskite oxides
反钙钛矿，或逆钙钛矿，最近已经出现作为一种材料类具有大量的有前途的电子性能。该观点描述了氧化物反钙钛矿Sr $_3$ PbO和Sr $_3$ SnO的分子束外延（MBE）生长。我们发现，分子束外延不仅在生长具有高结构质量的反钙钛矿方面提供了巨大的潜力，而且还提供了一种与先进的表征工具无缝连接的手段，包括X射线光电子能谱学（XPS），低能电子衍射（LEED），反射高能电子衍射（RHEED）和扫描隧道显微镜（STM），以便于分析其固有特性。最初的结果指向原子控制的反钙钛矿生长的可行性，这可能为研究电子环境中的拓扑和相关电子态打开大门，与传统的复合氧化物截然不同。
2022-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Growth of Single-Orientation High-Quality MoS$_2$ Monolayers
我们提出了一个高品质的单层MoS $_2$的生长和表征的研究与单一的取向，即没有镜像域的存在。通过X射线光电子衍射确定MoS $_2$层的这种单一取向。高品质的证明相结合的扫描隧道显微镜与X射线光电子能谱学测量。对样品进行的自旋和角度分辨光电发射实验显示，在布里渊区的K和-K点附近的价带态具有完全的自旋极化。这些发现开辟了利用自旋和谷自由度编码和处理基于外延生长材料的设备中的信息的可能性。
2018-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Dimensionality-tuned electronic structure of nickelate superlattices explored by soft-x-ray angle resolved photoelectron spectroscopy
外延LaNiO 3/LaAlO 3超晶格的电子和磁性可以通过层厚度和衬底诱导应变来调节。在这里，我们报告的直接测量的k-空间分辨的电子结构的埋在超晶格的镍酸盐层的压缩应变下的软X射线光电发射。在解开了光电子衍射引起的角度依赖信号的强非本征贡献之后，我们能够从我们的数据中提取费米表面信息。我们发现，随着降低LaNiO 3的厚度下降到两个单位电池（2 μ C）准粒子的相干性变得强烈减少，符合在运输测量中看到的尺寸诱导的金属到绝缘体的转变。尽管如此，一个强烈的非相干背景上的残留费米表面可以确定在2 μ c超晶格的嵌套属性是一致的自旋密度波（SDW）的不稳定性最近报道。Ni 3d光谱的整体行为和不存在完全的能隙开放表明SDW相由强序参量波动主导。
2014-11-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Operando X-ray characterization of interfacial charge transfer and structural rearrangements
能量转换和储存、传感和化学合成的关键技术依赖于对带电固液界面电荷转移过程的详细了解。然而，这些界面作为施加的电势、离子浓度和时间的函数而不断地演变。因此，我们需要在操作条件下表征界面的液体和固体侧的化学组成、原子排列和电子结构。在这一章中，我们讨论了国家的最先进的X射线为基础的光谱和衍射方法，这样的“操作”表征。我们强调最近的例子，从文献和演示如何X射线吸收光谱，X射线光电子能谱学和表面X射线衍射可以揭示所需的界面敏感信息。
2022-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Band energy diagrams of n-GaInP/n-AlInP(100) surfaces and heterointerfaces studied by X-ray photoelectron spectroscopy
晶格匹配的n型AlInP（100）电荷选择接触通常生长在高效III-V多结太阳能或光电化学电池中的n-p GaInP（100）顶部吸收体上。电池的性能会受到异质界面处电子选择性和价带偏移的极大限制。理解GaInP/AlInP异质界面的原子和电子性质对于减少III-V多结器件中的光电流损耗是至关重要的。本文利用X射线光电子能谱学（XPS）研究了n-GaInP/n-AlInP异质结的化学组成和电子性质。为了模拟接触材料的原位分步沉积的原位界面实验，通过金属有机气相外延在n-GaAs（100）衬底上的n-GaInP（100）缓冲层上生长1 nm - 50 nm厚的n-AlInP（100）外延层。在AlInP（100）和GaInP（100）表面上观察到了（2x2）/c（4x 2）低能电子衍射图样，其特征是沿[01-1]方向的P-P二聚体的扩散条纹。原子组成分析证实了两个表面上的富P终止。角分辨XPS测量结果表明，P 2 p峰的表面核心能级位移为0.9 eV，界面核心能级位移的情况下。我们将P2p光谱中的表面化学位移分配给表面上的P-P键。我们发现在（2x2）/c（4x 2）表面上的向上的表面能带弯曲最可能是由局域化的中间带隙电子态引起的。在n-GaInP/n-AlInP异质结中，费米能级仍被局域电子态钉扎。XPS测得其价带偏移为0.2eV，并提出了n-n结的能带排列图模型。
2022-07-18 cond-mat.mtrl-sci
Probing Functionalities and Acidity of Calcined Phenylene-Bridged Periodic Mesoporous Organosilicates Using Dynamic Nuclear Polarization NMR, Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy, and X-ray Photoelectron Spectroscopy
周期性介孔有机硅（PMO）材料具有高比表面积、高稳定性和疏水性，是环境友好型水化学反应的理想催化载体。我们在这里研究如何煅烧PMO材料与苯连接（PMOB）允许其功能化。常规和动态核极化（DNP）增强NMR光谱、漫反射红外傅里叶变换光谱和X射线光电子能谱学证明，在450 °C下煅烧导致亚苯基桥氧化成（聚）酚，但也氧化成羧酸。还观察到酮、醛以及烯丙基和脂肪醇官能团，但它们的量远低于羧酸。煅烧还裂解Si-C键。然而，N2吸附脱附测量、粉末X射线衍射和透射电子显微镜表明，煅烧至600 °C的PMOB材料仍然表现出有序的中孔。我们表明，在450 °C下煅烧的PMOB的酚和羧酸官能团在室温下使1-（3-氨丙基）咪唑（API）在水中的NH 2基团质子化，但没有检测到API和煅烧的PMOB官能团之间形成共价键。
2020-07-20 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Hybrid Photoelectron Momentum Microscope at the Soft X-ray Beamline I09 of the Diamond Light Source
本文介绍Diamond Light Source软X射线光束线I09上的新型光电子动量显微镜端站，结合半球分析仪与飞行时间分析器，实现高分辨率能带映射及CD-ARPES测量。
2024-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Studying Pulsed Laser Deposition conditions for Ni/C-based multi-layers
镍碳基多层膜是未来硬X射线和软$γ$射线聚焦望远镜的可行途径。本文通过反射高能电子衍射、X射线反射率和衍射、原子力显微镜、X射线光电子能谱学和截面透射电子显微镜分析，研究了脉冲激光沉积法制备双层膜的生长条件，重点研究了生长过程中工艺压力和衬底温度的优化。薄的多层在经处理的SiO衬底上生长，得到表面粗糙度（RMS）为$\leq$ 0.2 nm的Ni和C层。然而，在靶表面熔化期间产生的小液滴增加了粗糙度，并且是不可避免的。在超过300 $^\circ$ C的温度下的顺序工艺导致两层之间的混合，这对多层的反射率是破坏性的。
2018-01-03 cond-mat.mtrl-sci
Direct evidence for ferroelectric polar distortion in ultrathin lead titanate perovskite films
用X射线光电子衍射直接研究了PbTiO_3外延薄膜中与铁电性相关的晶格内极性原子畸变和四方性。我们的测量，结合从头计算，明确地表明非中心对称的薄膜几个单位电池厚，意味着薄膜薄至3个单位电池仍然保持铁电极性失真，也表明，没有厚的顺电死层的表面。
2005-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Picosecond strain dynamics in Ge$_{2}$Sb$_{2}$Te$_{5}$ monitored by time-resolved x-ray diffraction
由飞秒尺度上的激光脉冲产生的相干声子（CP）已经被提出作为在相变材料例如Ge $_{2}$ Sb $_{2}$ Te $_{5}$（GST）中实现超快、非热切换的手段。在这里，我们使用超快的光泵脉冲诱导相干声学声子和频闪测量GST使用100 ps的X射线脉冲从ESRF存储环的相应的晶格畸变。一个线性链模型提供了一个很好的描述所观察到的衍射信号的变化，然而，测量的位移的幅度太大，不能解释的热效应单独意味着除了温度驱动的膨胀的瞬态非平衡电子加热的存在。在激发过程中的原子的运动的信息可以导致更深入的了解使用CP诱导的相变在GST的可能性。
2014-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Electrical Transport Property of ZnO Thin Films in High H2 Pressure up to 20 bar
我们研究了用旋涂法制备的ZnO薄膜的H2压依赖性（从真空到20 bar）电流-电压特性。使用He气体减去气体压力对电导（G）的影响。当施加2巴的H2压力时，G增加，然后随着H2压力的进一步增加而单调减小。利用X射线衍射图和X射线光电子能谱学分析了氢气对ZnO薄膜的影响，发现氢气的溢出效应对ZnO薄膜的G值的变化起着重要的作用。
2016-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of electronic energy levels in a weak ferromagnetic oxygen-deficient BiFeO2.85 thick film using absorption and X ray photoelectron spectroscopic studies
本研究通过脉冲激光沉积制备了缺氧BiFeO2.85厚膜，发现其在200 K以下由反铁磁转变为弱铁磁性，并利用光谱技术测定了其电子能级特征及带隙红移现象。
2025-04-02 cond-mat.mtrl-sci
X-ray photoelectron spectroscopy, Raman and photoluminescence studies on formation of defects in Cu:ZnO thin films and its role in non-linear optical features
研究了Cu：ZnO喷涂薄膜的结构、光学、形貌和非线性光学性质。Cu：ZnO薄膜的表面形貌均匀，无裂纹，颗粒呈豌豆状分布。在Cu：ZnO薄膜的X射线光电子能谱学谱中观察到的峰位移推断了薄膜中存在的缺陷态。在939.9 eV处观察到的Cu 2 P芯能级谱的卫星峰证实了膜中Cu的+2氧化态。利用光致发光（PL）和拉曼光谱研究了Cu掺杂后纳米结构中额外缺陷能级的形成。观察到了紫、蓝、绿光谱区的发光中心。对于5% Cu：ZnO薄膜，最突出的发射集中在蓝色中心。PL发射强度的增强证实了Cu掺杂后缺陷态密度的增加。UV发射峰向可见光区的偏移验证了掺杂后膜中非辐射复合过程的增加。在拉曼分析中观察到的声子模式约439，333和558 cm-1确认的结晶度和缺陷态的形成在膜中的改善。X射线衍射分析表明，薄膜为单相纤锌矿结构，择优取向平行于C轴（0 0 2）。三阶光学极化率\c{hi}（3）从3.5 × 10 ~（-4）增加到2.77 × 10 ~（-3）esu，这是由于在薄膜中形成的不同缺陷能级的电子跃迁增强和连续波激光照射引起的局部加热效应所致。利用Nd：YAG激光器在1064 nm和8 ns脉冲宽度下研究了增强的三次谐波产生信号，显示了Cu：ZnO薄膜在三倍频应用中的可靠性。
2019-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio many-body photoemission theory of transverse energy distribution of photoelectrons: PbTe(111) as a case study with experimental comparisons
这份手稿提出，据我们所知，第一个完全从头算多体光电发射框架预测的横向动量分布和平均横向能量（MTEs）的光电子从单晶光电阴极。发展这样一个理论的需要源于缺乏研究，提供完整的理解的基本过程，从单晶发射的光电子的横向动量分布。例如，基于有效电子质量的密度泛函理论计算的初始预测表明，PbTe的（111）表面将产生非常小的MTEs（$\leq$ 15 meV），而我们的实验产生的MTEs比这些预测大10到20倍，并且还表现出比预测更低的光电发射阈值。在这份手稿中提出的从头计算框架正确地再现了我们在PbTe（111）中测量的MTEs的大小，以及在预测阈值以下观察到的光电发射。我们的结果表明，在PbTe（111）的光电发射中，光激发到类体态和相干的多体电子-光子-声子散射过程确实起着重要的作用，而这两个过程都是最初的预测所忽略的。最后，从经验教训中，我们建议一个程序的快速计算筛选潜在的单晶光电阴极的应用在下一代超快电子衍射和X射线自由电子激光，这将使新的，在凝聚态研究的重大进展。
2020-06-25 cond-mat.mtrl-sci physics.acc-ph physics.comp-ph
Strong 3p -T1u Hybridization in Ar@C60
用光电发射和密度泛函理论研究了含和不含Ar单元的富勒烯C60和Ar@C60多层膜. Ar的化学计量和内面性质通过X射线光电子能谱学和X射线光电子衍射检查。价带紫外光电子能谱表明Ar 3 p价层与C60的6 T1 u分子轨道有很强的杂化。计算结果表明，Ar@C60的杂化能隙为1.6 +/- 0.2 eV，与密度泛函理论（DFT）预测的1.47 eV一致，表明Ar@C60是一种惰性气体化合物，Ar与C60笼之间存在强耦合.没有巨大的氩光电发射截面的预测气相[物理评论快报。99，243003（2007）]。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Skin layer of BiFeO3 single crystals
一个表面层（“皮肤”），这是功能和结构不同的散装被发现在单晶BiFeO3。阻抗分析表明，之前报告的T *~275 \pm 5 ^/circC处的异常对应于限制在BiFeO 3表面的相变。X射线光电子能谱学和X射线衍射作为入射角和光子波长的函数，明确地证实了皮肤的存在，估计皮肤深度为几纳米，拉长的面外晶格参数，和较低的电子密度。温度相关的X射线衍射显示，皮肤的平面外晶格参数在T * 突然变化，而大部分保留了一个非特征性的线性热膨胀。皮肤的独特性质可能在大的表面积与体积比的情况下占主导地位，例如细晶粒陶瓷和薄膜，并且应该与依赖于界面耦合的电子器件特别相关，例如交换偏置。
2011-03-26 cond-mat.mtrl-sci
Band structure of CuMnAs probed by optical and photoemission spectroscopy
CuMnAs的四方相由于有效的电流诱导自旋轨道力矩而逐渐成为反铁磁自旋电子学的关键材料之一，其存在可以从晶体对称性直接推断。然而，对这种材料中自旋电子现象的理论理解依赖于电子结构（能带结构和相应的波函数）的详细知识，迄今为止，这些知识仅在有限的程度上进行了测试。我们表明，交流介电常数（椭圆偏振法获得）和紫外光电子能谱同意密度泛函计算。结合X射线衍射和旋进电子衍射断层扫描，我们的分析证实了最近的理论主张[Phys.Rev.B 96，094406（2017）]，即铜原子占据了四面体晶胞基面中的晶格位置。
2017-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Structure Analysis using Time-of-Flight Momentum Microscopy with Hard X-rays: Status and Prospects
X射线光电子衍射（XPD）已发展成为固体结构分析的有力技术。将该技术扩展到硬X射线范围（hXPD）可以获得真正的批量信息。在这里，我们给出了一个状态报告hXPD实验使用一种新的全场成像技术：飞行时间动量显微镜（ToF-MM）。ToF-MM的一个特殊变体能够记录高动能（高达> 7 keV）和放大的k-视场。我们目前的应用是特定的高动能。hXPD的强位点特异性的例子为NbSe 2，SrTiO 3中的x-to-tetraxide转变和外延GaAs膜中的zin-x-xide结构。布洛赫波计算显示出非常好的协议与实验，并揭示了指纹状签名的发射网站在主机晶格。我们展示了两种半导体（GaAs中的Mn和Si中的Te）中的掺杂位点分析。硬X射线ARPES加上核心级hXPD能够消除HARPES图中的强衍射特征。
2022-02-24 cond-mat.mtrl-sci
Correlations of Spectroscopic and Dielectric Properties of Hafnia-Zirconia Nanoparticles
Frantsevich Institute for Problems in Materials Science of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院弗拉琴科材料科学问题研究所）；Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Ye. O. Paton Institute of Materials Science and Welding, National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”（乌克兰国立技术大学“伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院”叶·奥·帕顿材料与焊接研究所）；Oles Honchar Dnipro National University（阿列斯·洪恰尔第聂伯国立大学）；Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）
本研究通过光谱与介电测量及理论计算，揭示了氧化铪-氧化锆纳米颗粒中氧空位浓度与介电常数增强的相关性，并解释了不同组分间的差异。
2026-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Enhanced magnetization of ultrathin NiFe$_2$O$_4$ films on SrTiO$_3$(001) related to cation disorder and anomalous strain
采用反应分子束外延技术在SrTiO $_3$（001）衬底上生长了不同厚度的NiFe $_2$ O $_4$薄膜。软X射线和硬X射线光电子能谱学测量揭示了一个均匀的阳离子分布在整个膜与化学计量的Ni：Fe的比例为1：2的膜厚度的独立。低能电子衍射和高分辨率（掠入射）的X射线衍射除了X射线反射率实验进行，以获得信息的薄膜表面和体结构，分别。对于高达7.3 nm的NiFe薄膜，观察到横向拉伸和垂直压缩应变，矛盾的适配在界面处的NiFe $_2$ O $_4$膜和衬底晶格。所施加的应变是伴随着增加的横向缺陷密度，这是衰减松弛的较厚的膜，并归因于横向晶粒的生长。通过对位置敏感衍射峰的分析，确定了反尖晶石结构中的阳离子位置占据率，揭示了薄的、应变的NiFe $_2$ O $_4$膜的低四面体占据率，导致部分存在缺乏的岩盐样结构。这些结构被认为是负责的增强的磁化强度高达$\sim$ 250\%的NiFe $_2$ O $_4$体磁化强度的超导量子干涉装置磁强计观察到的厚度低于7.3 nm的NiFe薄膜。
2020-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Photoemission Investigation of Oxygen Intercalated Epitaxial Graphene on Ru(0001)
我们利用快X射线光电子能谱学研究了外延石墨烯在Ru（0001）衬底上的生长过程。不同的C 1 s和Ru 3d核心水平组件的分配和它们在生长过程中的演变给出了一个详细的洞察石墨烯的形成和强烈变化的石墨烯-Ru相互作用强度内的大莫尔晶胞。随后的氧嵌入可以在升高的温度下实现，并且芯能级光谱显示出强烈波纹状到准独立石墨烯的转化，其特征在于单个窄C1 s组分。这种转换和伴随的石墨烯层的平坦化也通过X射线光电子衍射证实。利用价带态的角分辨光电子能谱研究了氧嵌入对电子结构的影响。对于石墨烯/Ru（0001），强石墨烯-衬底杂化破坏了π带色散，但氧嵌入完全恢复了π带，其中强p掺杂使狄拉克点移动到费米能级以上785 meV。该系统的掺杂是高度可调的，因为额外暴露于铷可以将载流子填充转换为n型，狄拉克点低于费米能级970 meV。
2018-01-31 cond-mat.mtrl-sci
Breakthrough in HAXPES Performance Combining Full-Field k-Imaging with Time-of-Flight Recording
建立了一种新的硬X射线光电子能谱学（HAXPES）方法。仪器的关键特征是记录方案的维度从2D增加到3D。高能动量显微镜可以探测到初始动能大于6 keV的电子，具有< 0.1°的高角分辨率。特殊物镜的大k空间接受度允许同时对许多布里渊区进行全场成像。结合飞行时间并行能量记录，该方法产生最大的并行化的数据采集。在汉堡PETRA III的新光束线P22上进行的试验性实验中，在过渡金属的d带复合物中每秒超过$10^{6}$计数的计数率建立了前所未有的HAXPES记录速度。有人发现，层析k-空间映射的概念，以前证明在软X射线制度的工作同样好，在硬X射线范围。锐价带k-模式的Re收集在6 keV的激发能对应于直接跃迁到第28次重复布里渊区。鉴于高X射线亮度（在小于20 x 15 $mu^{2}$的光斑中为1.1 x $10^{13}$ hv/s），可以在几个小时内绘制3D体布里渊区。X射线光电子衍射（XPD）图的分辨率< 0.1°，可在数分钟内记录下来。衍射图中以前未观察到的精细细节反映了大量的散射体，根据能量的不同，有几个$10^{4}$到$10^{6}$。短的光电子波长（比原子间距离小一个数量级）放大了相位差，使具有高分辨率的硬X射线XPD成为非常灵敏的结构工具。高计数率为使用成像自旋滤波器的自旋分辨HAXPES铺平了道路。
2018-10-26 cond-mat.mtrl-sci
Experimentally-validated multi-slice simulation of electron diffraction patterns
School of Materials Science and Engineering, Xiangtan University（湘潭大学材料科学与工程学院）；SJTU-ParisTech Elite Institute of Technology, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学巴黎卓越工程师学院）；School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学材料科学与工程学院）；Université Paris-Saclay, ENS Paris-Saclay, CNRS, LMPS - Laboratoire de Mécanique Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学、巴黎高等师范学校、法国国家科学研究中心、LMPS巴黎萨克雷力学实验室）
本文优化多切片方法，通过抛弃高能假设并利用高阶泰勒展开，实现与实验数据的对比，提升电子背散射衍射图样模拟精度。
2026-04-17 cond-mat.mtrl-sci
Structure and Properties of Epitaxial Thin Films of Bi2fecro6: A Multiferroic Material Postulated by Ab-Initio Computation
本文报道了用激光烧蚀法在SrTiO_3衬底上淀积Bi_2FeCrO_6（BFCO）外延薄膜的实验结果。它已在理论上预测使用第一原理密度泛函理论，BFCO是亚铁磁性（具有磁矩的2 μ B每公式单位）和铁电（具有约80微C/cm 2的极化在0 K）。使用X-射线衍射研究的晶体结构表明，该薄膜是具有高结晶度的外延。通过X射线微区分析和X射线光电子能谱学进行的化学分析表明BFCO层中的正确阳离子化学计量比，即（Bi：Fe：Cr = 2：1：1）。横截面高分辨率透射电子显微镜图像与选定区域的电子衍射一起确认没有可识别的外来相或夹杂物的外延BFCO膜的结晶质量。压电响应力显微镜（PFM）和磁性测量表明，在室温下，BFCO的多铁性的字符被证明具有铁电性和磁滞。局部压电测量显示铁电畴的存在和它们在亚微米尺度上的开关。
2009-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Growth and Structure of Singly-Oriented Single-Layer Tungsten Disulfide on Au(111)
我们提出了一个完整的纳米尺度的单层二硫化钨（WS $_2$）在Au（111）上外延生长的生长和结构的表征。利用快速X射线光电子能谱学实时跟踪生长过程，通过选择合适的W蒸发速率和生长过程中的衬底温度，获得了单取向薄膜。WS $_2$层的形态，尺寸和层堆叠的信息，通过采用X-射线光电子衍射和低能电子显微镜实现。WS $_2$的价带中的强自旋分裂与层的单一取向特性相结合，使得这种材料成为利用自旋和谷自由度的理想候选者。
2018-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct experimental evidence for substrate adatom incorporation into a molecular overlayer
虽然金属衬底吸附原子纳入分子覆盖层的现象通常被认为发生在几个系统中，实验证据，这依赖于扫描隧道显微镜（STM）图像的解释，这可能是模糊的，并提供没有定量的结构信息。我们表明，表面X射线衍射（SXRD）唯一提供明确的识别这些金属吸附原子。我们提出了一个详细的结构研究的Au（111）-F4 TCNQ系统，结合表面表征STM，低能电子衍射和软X射线光电子能谱学与定量的实验结构信息，从垂直入射X射线驻波（NIXSW）和SXRD，以及色散校正的密度泛函理论（DFT）计算。NIXSW的数据和DFT计算之间的高度和构象的吸附的分子，它具有扭曲的几何形状，而不是以前假设的倒碗形状，发现极好的协议。SXRD测量提供了明确的证据，Au吸附原子的存在和位置，而DFT计算表明，这种重建是强烈的积极青睐。
2022-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Electronic and crystalline structures of zero band-gap PdLuBi thin films grown epitaxially on MgO(100)
采用PdBi 2和Lu靶共溅射法在Ta-Mo缓冲MgO（100）衬底上制备了具有C1 b结构的拓扑绝缘体PdLuBi的薄膜。高质量的PdLuBi薄膜的外延生长证实了X射线光谱和反射高能电子衍射。的均方根粗糙度的薄膜是低至1.45 nm，虽然薄膜是在高温下沉积。薄膜成分接近理想的化学计量比。硬X射线光电子能谱学观察到的PdLuBi薄膜的价带谱与从头算计算的态密度完全对应。
2012-09-25 cond-mat.mtrl-sci
Solving the Phase Problem of Diffraction: X-ray Standing Waves Imaging on Bismuthene/SiC(0001)
针对衍射方法固有的相位恢复难题，本研究采用正入射X射线驻波（NIXSW）技术，解析了SiC衬底上铋烯形成的关键结构变化，明确了氢化诱导的Bi吸附位点改变是其特征能带形成的核心原因。
2025-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Sparse recovery of undersampled intensity patterns for coherent diffraction imaging at high X-ray energies
能量高于50千电子伏的相干X射线光子提供了新的可能性成像纳米晶格畸变在散装晶体材料使用布拉格峰相位恢复方法。然而，在高能量下的倒易空间的压缩通常导致在区域检测器上的分辨差的条纹，使得衍射数据不适合于致密晶体的三维重建。为了解决这个问题，我们提出了一种方法，通过它来恢复精细的条纹细节的散射强度。这种恢复是通过两个步骤实现的：多个欠采样测量是由面内亚像素运动的区域检测器，然后这个数据集被传递到一个基于稀疏的数值求解器，恢复条纹的细节适合于标准的布拉格相干衍射成像（BCDI）的紧凑的单晶重建方法。本文的关键见解是，稀疏性的BCDI数据集可以通过认识到，在检测器中的信号，虽然解决不好，是有限的频带。这需要更少的平面内检测器平移以实现完整的信号恢复，同时遵守信息论限制。我们使用模拟的BCDI数据集来演示这种方法，概述我们的稀疏恢复策略，并评论未来的机会。
2017-12-06 cond-mat.mtrl-sci eess.SP physics.ins-det
Optimization of gadolinium oxide growth deposited on Si by high pressure sputtering
本研究通过高压溅射法在硅上沉积高k氧化钆薄膜，调控沉积条件并制备MIS器件，表征证实获得多晶化学计量比Gd₂O₃，且高压沉积的介质层MIS平带电压偏移更小，可为微电子器件介质层优化提供参考。
2024-01-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Effect of strain on the electronic structure of La0.7Ca0.3MnO3
研究了衬底应变对La_（0.7）Ca_（0.3）MnO_3薄膜电子价带结构的影响。采用脉冲激光沉积技术在SrTiO 3和LaAl O 3衬底上同时生长了La 0. 7 Ca 0. 3 MnO 3薄膜。这些样品的特征在于通过X射线衍射，X射线反射率，核心水平的X射线光电子能谱学，和扫描电子显微镜测量。我们的实验证实，所有这些样品具有相同的化学组成，但不同的菌株构型。在Indus-1同步辐射X射线源上通过价带谱测量对这些样品的电子结构进行了探讨。我们观察到应变对La_（0.7）Ca_（0.3）MnO_3的价带电子结构有较大的影响。结果解释的基础上应变诱导的轨道占有率和变化的晶体场分裂由于Mn-O键长。
2008-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
