XANES determination of chromium oxidation states in glasses: comparison with optical absorption spectroscopy
采用X射线吸收近边结构（XANES）和光学吸收光谱研究了在空气气氛中熔制的玻璃中铬的氧化态。在两种方法之间获得了Cr（III）和Cr（VI）的相对比例的良好一致性。我们表明，Cr（III）的吸收系数的化学依赖性是不太重要的XANES比在光学吸收光谱。在不同条件下熔化的玻璃的比较提供了一个间接评估的摩尔消光系数的Cr（VI）的玻璃。
2007-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Determination of exchange constants of Heusler compounds by Brillouin light scattering spectroscopy: application to Co$_2$MnSi
来自磁性薄膜中所谓的自旋驻波的布里渊光散射光谱通常用于确定磁交换常数。实验确定的自旋波模式的数据分析需要对正确的自旋波模式阶数进行明确的分配。通常需要额外的调查来保证正确的分配。这在赫斯勒化合物的情况下尤其重要，其中交换常数的值在不同化合物之间变化很大。作为展示，我们报告的交换常数（交换刚度常数）在Co $_2$ MnSi，这是发现$A=2.35\pm0.1$ $μ$ erg/cm（$D=575\pm20$毫电子伏特$^2$），一个值相当于Co的交换常数的值的测定。
2009-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Electron energy loss spectroscopy determination of Ti oxidation state at the (001) LaAlO3/SrTiO3 interface as a function of LaAlO3 growth conditions
在两个带绝缘体LaAlO3和SrTiO3之间的（001）界面处，可能出现高迁移率电子气，这是过去四年中许多工作的目标。它的起源是界面极性和非故意掺杂之间争论的主题。在这里，我们使用电子能量损失“光谱图像”，记录在横截面中的扫描透射电子显微镜，分析的Ti 3+的比例，额外的电子的特性。我们发现一个界面浓度的Ti 3+，这取决于生长条件。
2007-12-03 cond-mat.mtrl-sci
Tip and Surface Determination from Experiments and Simulations of Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy
我们提出了一个非常有效和准确的方法来模拟扫描隧道显微镜图像和光谱的第一性原理密度泛函计算。尖端和样品的波函数在同一基础上分别计算，并使用真空格林函数传播远离表面。这允许在卷积方面表达的巴氏矩阵元素，并在一个单一的计算中获得在所有尖端位置和偏置电压的隧穿电流。该方法的效率打开了大门，实时确定尖端和表面的组成和结构，通过比较实验模拟图像的各种预先计算的提示。与Si（111）-（7 x7）表面的实验形貌和光谱的比较显示出与Si比与W尖端更好的一致性，这意味着金属尖端由硅终止。
2004-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Phase-Space Ab-Initio Direct and Reverse Ballistic-Electron Emission Spectroscopy: Schottky Barriers Determination for Au/Ge(100)
本文发展了一种计算金属-半导体界面弹道电子发射谱电流-电压I（V）的相空间从头计算方法。我们考虑直接偏置（$V>0$）时电子注入导带和反向偏置（$V<0$）时空穴注入价带或二次俄歇电子注入导带。这里，需要半导体反型层（跨越数百埃）的从头计算描述。这样的形式主义是有帮助的肖特基势垒，金属-半导体整流接口的关键技术特性，得到无参数的最佳拟合值。我们已经应用该理论来表征Au/Ge（001）界面;发现电子注入到导带中的双势垒--无论是直接注入还是由俄歇过程产生的--而对于注入到价带中的空穴，只确定了单个势垒。
2022-10-20 cond-mat.mtrl-sci
Structural Determination of Nanocrystalline Si Films Using Ellipsometry and Raman Spectroscopy
利用椭圆偏振光谱仪（SE）、拉曼散射（RS）和原子力显微镜（AFM）研究了不同H2稀释水平下SiF 4/H2等离子体沉积的单相纳米和微晶硅薄膜在薄膜生长初期和末期的生长情况。从SE获得的数据的分析阐明了微观结构的演变与薄膜生长的微晶尺寸和它们的体积分数，微晶聚集和薄膜形态的变化。H2稀释对膜的微观结构和形态的影响，并从AFM研究的确证结果进行了讨论。我们的SE结果表明，在薄膜生长的一定阶段后，材料中的微晶有两种不同的平均尺寸。这种薄膜的拉曼散射数据的分析已完成使用双峰晶粒尺寸分布，这产生更准确和物理合理的材料的微观结构图片。
2007-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the presence of multiple resonances on material parameter determination using broadband ferromagnetic resonance spectroscopy
利用数值模拟研究了铁磁共振谱中存在多个共振对提取的材料参数的影响。我们的研究结果表明，假设材料的共振次数不正确的系统误差会导致材料参数的提取显着偏离任何真实的材料参数。当实验铁磁共振谱中存在噪声时，增加宽带表征的频率范围可以显着降低误差容限，当假设材料中存在正确的共振次数来分析数据时。对于在这项研究中调查的情况下，它被发现，使用一个单一的共振结果提取的旋磁比和有效的磁化参数，与真实的材料参数的加权平均值是一致的分析数据。我们还提供了一个警示性的例子，关于提取的非均匀线宽展宽和阻尼参数的材料，包含一个未知数量的共振。
2022-04-18 cond-mat.mtrl-sci
Contactless determination and parametrization of charge carrier mobility in silicon as a function of injection level and temperature using time-resolved THz spectroscopy
在这里，我们分析了在非接触的方式载流子迁移率作为注入水平和温度的函数在硅中的时间分辨太赫兹光谱（TRTS）和参数化我们的数据由经典的半经验模型的Klaassen和Dorkel & Leturcq。我们的实验结果与Krausse和Dännhauser采用基于接触的方法分析这种现象的开创性工作非常一致。这种协议，验证我们的方法，只能通过考虑载流子扩散效应后，上述带隙近表面泵浦光激发的样品。从我们的结果，在大范围的注射水平，我们得出结论，Klaassen模型是最好的描述在室温下收集的数据。此外，我们还利用TRTS分析了在一定注入水平下，载流子迁移率随温度的变化关系。同样，由Klaassen的经典模型所做的参数化适当地描述了我们的数据，即使没有应用任何拟合参数的必要性（仅以载流子密度作为输入）。在这方面，我们的工作支持Klaassen提出的模型和参数化的有效性，也说明了如何TRTS可以可靠地用于定量测定半导体中的迁移率作为注入水平和温度等关键参数的函数。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci
Determination of $g$-factor in InAs two-dimensional electron system by capacitance spectroscopy
我们用一种基于电容谱的新方法测定了二维电子气的有效$g$因子（$|g^\ast|$）。在面内磁场中测量的InAs/AlGaSb量子阱中二维电子气的电容-电压分布显示出双台阶特征，表明子带边缘的塞曼分裂。该方法允许同时和独立测定$|g^\ast|$和有效质量$m^\ast$。数据表明，在InAs层中的双轴拉伸应变对$m^\ast$和$g^\ast$都有相当大的影响。我们的方法提供了一种测定$|g^\ast|$的方法，该方法与常用的符合技术互补。
2020-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-sensitivity tool for studying phonon related mechanical losses in low loss materials
甚至在非常纯的材料中也存在基本的机械损耗机制，例如，由于激发的声波与热声子的相互作用。在像引力波探测器这样的高精度仪器中，希望在一定频率范围内减少这些损耗。在这些低损耗材料的机械损耗的系统分析是必不可少的这一目标，在一个高度敏感的实验装置进行。我们的新型力学光谱方法，体材料的低温共振声学光谱（CRA光谱），非常适合于在5至300 K的宽温度范围内系统地确定样品在低于10^（-9）的共振频率下的损耗。在一个专门建造的低温恒温器中的高精度设置允许非接触式激发和读出样品的振荡。实验装置和测量程序进行了说明。我们的实验由于外部损失机制的限制进行了分析。解释了悬浮液体系以及样品制备的影响。
2007-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Determination of the vibrational contribution to the entropy change at the martensitic transformation in Ni-Mn-Sn metamagnetic shape memory alloys: A combined approach of time-of-flight neutron spectroscopy and ab-initio calculations
结合不同的实验技术，测定了Ni-Mn-Sn变磁性记忆合金中马氏体相变熵变的不同贡献。振动的贡献已被推断从马氏体和奥氏体相的振动态密度。这已经完成了结合飞行时间中子散射测量和从头计算。此外，还计算了熵变的电子部分。由于马氏体相变发生在两个顺磁相之间，磁性的贡献可以忽略不计，熵变可以简化为两项之和：振动和电子。得到的振动贡献值（-36 \pm 5 J kg^（-1）K^（-1））几乎提供了量热法测得的总熵变（-41 \pm 3 J kg^（-1）K^（-1）），其差值是在实验误差范围内的电子贡献。
2016-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Determination of Edge Purity in Bilayer Graphene Using micro-Raman Spectroscopy
在双层石墨烯的边缘处进行偏振分辨显微拉曼光谱。我们发现强烈的依赖性的强度的G带上的入射激光偏振，其强度的依赖性是90度的相位的扶手椅和锯齿形的情况下，根据理论预测。对于混合状态的边缘的情况下，我们证明了偏振对比度反映了扶手椅和锯齿形边缘的分数组成，提供了边缘纯度的监测器，这是一个重要的参数，用于开发高效的纳米电子器件。
2010-06-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The First Precise Determination of Graphene Functionalisation by in situ Raman Spectroscopy
我们首次报道了一项涉及量子力学计算支持的原位拉曼光谱的全面研究，以前所未有的精度准确监测与石墨烯的共价结合。作为模型反应，我们选择了还原石墨（$KC_8$）与$H_2O$的氢化反应，并将其与相应的暴露于$H_2$和$O_2$进行比较。石墨烯氢化的早期阶段伴随着一系列迄今未发现的D带（$D_1$ - $D_5$）的演化。使用量子力学计算，我们能够明确地将这些带分配给共价键加数附近的不同晶格振动。有趣的是，$KC_8$暴露于$H_2$和$O_2$不会引起共价结合，而是分别嵌入分子$H_2$或部分氧化。$H_2O$和$O_2$处理的组合导致形成额外的羟基（-OH）官能团。后一种反应代表了在环境条件下（氢化和羟基化）石墨烯分解的非常合适的模型。我们已经应用这种拉曼分析来模拟和令人满意地表征一系列额外的共价官能化的石墨烯衍生物，其作为具有不同组成（例如，官能化程度和共价加成物的性质）的本体材料制备，展示了概念的一般性和石墨烯化学的基本价值。
2017-03-07 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption site determination of a molecular monolayer via inelastic tunneling
我们结合扫描隧道显微镜、非弹性电子隧道能谱（IETS）和密度泛函理论（DFT）研究了四氰基乙烯在Ag（100）表面的单分子膜。图像显示，分子排列在局部有序的模式与三个不等价的，但无法确定，吸附网站。虽然扫描隧道光谱只显示在三个不同位置的局部电子结构的细微变化，我们发现，振动模式是非常敏感的局部原子环境。IETS检测到位于三个地形检测网站，这使我们能够确定通过识别与DFT计算的分子吸附位点的分子相当大的模式频移。
2013-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Nature of Ar bonding to small Co_n^+ clusters and its effect on the structure determination by far-infrared absorption spectroscopy
多光子解离远红外振动光谱已被证明是一个非常有用的技术，小金属团簇的结构指纹。与以往的研究相反，阳离子V，Nb和Ta簇，测量的小阳离子钴簇的振动光谱显示出强烈的依赖于吸附的Ar探针原子的数目，这增加了减少集群的大小。因此，我们用密度泛函理论分析了Ar-Co_n^+键的性质及其对振动光谱的影响。在第一步中，大力低洼的异构体结构确定通过第一性原理盆跳跃采样运行和它们的振动光谱计算不同数量的吸附Ar原子。这些指纹与实验数据的比较，使在某些情况下，一个独特的分配的集群结构。独立的具体的低洼异构体，我们得到了显着增加的Ar的结合能的最小的集群大小，这与观察到的Ar探针原子的IR光谱上的影响增加很好地相关。对电子结构的进一步分析激发了一个简单的静电图像，不仅解释了这种结合能趋势，而且还解释了为什么稀有气体原子的影响比以前研究的系统强得多。
2008-10-16 cond-mat.mtrl-sci
Determination of carrier density and dynamics via magneto-electroluminescence spectroscopy in resonant tunneling diodes
研究了具有In $_{0.15}$ Ga $_{0.85}$ As量子阱和发射极预阱的纯n掺杂GaAs/Al $_{0.6}$ Ga $_{0.4}$ As共振隧穿二极管的磁输运和磁致发光特性。在共振电流条件之前，磁输运测量揭示了具有和不具有发射极预阱的二极管的载流子密度。朗道能级分裂中观察到的电致发光发射从发射极预阱，使载流子建立的测定。我们的研究结果表明，磁致发光光谱技术提供了有用的见解的载流子的动态共振隧穿二极管，是一个通用的工具，以补充磁输运技术。这种方法将推动开发潜在的更有效的光电共振隧穿器件的方式，例如，监控电压相关的电荷积累，以改善内建场，并因此使光电探测器效率最大化和/或使光损耗最小化。
2020-12-29 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Determination of thermal emission spectra maximizing thermophotovoltaic performance using a genetic algorithm
最佳散热器的热发射光谱最大化热光伏（TPV）转换效率和输出功率密度时，在电池中的温度效应被考虑。要做到这一点，一个框架的设计，其中TPV模型，占辐射，电力和热损失的遗传算法相结合。研究中的TPV装置涉及温度为2000 K的光谱选择性辐射器、锑化镓电池和电池热管理系统，其特征在于流体温度和传热系数为293 K和600 Wm-2K-1。它示出的最大转换效率为38.8%是可实现的发射光谱，具有发射率的单位之间的0.719 eV和0.763 eV和零其他地方。这个最佳的频谱是小于那些忽略热损失时的宽度的一半。41708 Wm-2的最大输出功率密度是可实现的光谱具有发射率值的单位之间的0.684 eV和1.082 eV和零的其他地方时，热损失占。这些发射光谱被证明大大优于黑体和钨辐射器，并可以使用人工结构，如超材料或光子晶体。
2015-09-04 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Determination of the Optical Index for Few-Layer Graphene by Reflectivity Spectroscopy
我们通过反射光谱法在可见光波段对少层石墨烯的光学折射率进行了实验研究。具有相干超连续谱激光源的激光扫描显微镜（LSM）测量了Si/SiO2基底上的剥离的石墨烯薄片的反射率，所述基底包含单层、双层和三层区域，当激光的波长从545 nm变化到710 nm时。根据与裸衬底的反射率对比和菲涅耳反射理论，提取了少层石墨烯的复折射率n-ik。由于SiO2厚度作为参数进入建模，因此在样品位置处对其进行精确测量。结果发现，一个共同的恒定的光学指数不能同时解释单层，双层和三层石墨烯的波长相关的反射率数据，而是每个单独的几层石墨烯具有一个独特的光学指数，其复杂的值是精确和准确地确定从实验数据。
2012-10-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental Determination of Electron Transition Probabilities in Elementary Electron-Phonon Scattering Processes Using Electron-Energy-Loss Spectroscopy: The Example of Graphite
利用高分辨电子能量损失谱（HREELS）和甚低能电子衍射（VLEED）研究了石墨表面上基元电子-声子散射过程中的耦合常数。HREELS用于测量从真空中的入射电子到真空中的出射电子的电子跃迁概率的调制，其中跃迁包括固体内部的单声子散射过程。利用VLEED测量石墨的电子能带结构，确定了电子进入固体表面后与声子散射前后的电子态。因此，我们观察到，测量的电子跃迁几率显着依赖于电子是否在体布洛赫状态或消散状态之前散射的声子。这一结果清楚地表明，测量的电子跃迁几率反映了固体中耦合常数的强度。
2010-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Determination of the electronic structure of bilayer graphene from infrared spectroscopy results
我们提出了一个实验研究的红外电导率，透射率和反射的门控双层石墨烯和Slonczewski-Weiss-McClure（SWMc）模型内的理论分析。的红外响应示出由带间和带内跃迁的双层的四个波段之间的相互作用。电荷中性点处的主要导电峰的位置由层间隧穿频率决定。作为栅极电压的函数的该峰值的移位给出关于SWMc模型的不太为人所知的参数的信息，特别是那些负责电子-空穴和亚晶格不对称的参数。这些参数值被证明是一致的，与最近的电子结构计算的双层石墨烯和通常用于块状石墨的SWMc参数。
2008-09-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bandgap and Band Offsets Determination of Semiconductor Heterostructures using Three-terminal Ballistic Carrier Spectroscopy
利用弹道电子和空穴的三端隧道发射，我们已经开发了一种方法来自洽地测量半导体的带隙和半导体异质结的带不连续性，而无需任何先决条件的材料参数。对晶格匹配的GaAs/AlxGa 1-xAs和GaAs/（AlxGa 1-x）0.51In 0.49P单势垒异质结进行了测量。在4.2 K下测量了AlGaAs和AlGaInP的带隙，分辨率为几meV。对于GaAs/AlGaAs界面，测得的伽马带偏移比为60.4：39.6（+/-2%）。对于GaAs/AlGaInP界面，该比率随Al摩尔分数而变化，并且更多地分布在价带中。一个非单调的Al组分依赖的GaAs/AlGaInP界面处的导带偏移观察间接间隙制度。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-local cooperative atomic motions that govern dissipation in amorphous tantala unveiled by dynamical mechanical spectroscopy
通过分子动力学模拟，即通过在宽温度和频率范围内的机械光谱，在微观尺度上研究了非晶氧化钽中机械耗散的机制。我们发现，耗散与不可逆的原子重排与尖锐的合作字符，涉及数十至数百个原子排列在空间上扩展的多面体集群。值得注意的是，在低温下，我们观察到过量的塑性重排氧原子，这与宏观机械损失的实验峰值相关。详细的结构分析揭示了不可逆重排多面体的优先连接，对应于边和面共享。这些结果可能会导致微观上知情的设计规则，以减少机械损失的相关材料的结构，光学和传感应用。
2020-09-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Holistic Determination of Optoelectronic Properties using High-Throughput Spectroscopy of Surface-Guided CsPbBr$_3$ Nanowires
光电微结构和纳米结构具有巨大的参数空间，可用于探索其功能性能的修改和优化。本文报道了一种以数据为主导的方法，该方法使用高通量单纳米结构光谱来探测超过8，000个结构，从而可以在统计置信度下对多种材料和光电参数进行整体分析。该方法适用于表面引导的CsPbBr $_3$纳米线，它具有复杂的和相互关联的几何，结构和电子性能。基于光致发光的测量，研究的表面和嵌入式接口，利用自然的纳米线间的几何变化，以表明，增加纳米线的宽度减少的光学带隙，增加复合率在纳米线体，并减少在表面界面的速率。一个模型的载流子复合和扩散归因于这些趋势的载流子密度和应变的影响，在界面和自洽检索值载流子迁移率，陷阱密度，带隙，扩散长度和内部量子效率。该模型预测了参数的变化趋势，如内量子效率随宽度的变化，并通过实验验证。由于这种方法需要最少的先验信息，因此它广泛适用于纳米和微米尺度的材料。
2022-05-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Analytical Modeling of k33 Mode Partial Electrode Configuration for Loss Characterization
压电材料的三种损耗（介电损耗、弹性损耗和压电损耗）与大功率压电器件的性能密切相关，因此准确测定压电材料的三种损耗至关重要。标准k33模式有许多严重的缺陷，阻碍了研究人员确定准确的物理参数和损失。为了克服这些缺陷，已经设计并提出了部分电极。本研究提供了解析推导过程，并提出了利用解析解确定参数的方法。与有限元分析相比，解析解显示出0.1%的共振频率差异和2%的机械品质因数差异，证明它们是有效的建模。将解析解与实验数据拟合，以确定物理参数和损耗。用两种不同的方法对实测值进行曲线拟合，计算出了机电耦合系数k33，两者吻合较好。
2020-01-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Recombination and localization: unfolding the pathways behind conductivity losses in Cs2AgBiBr6 thin films
Cs2AgBiBr6（CABB）已被提出作为铅卤化物钙钛矿的有前途的无毒替代物。然而，低的载流子收集效率仍然是将这种材料结合到光电应用中的障碍。本文利用稳态和瞬态吸收反射光谱研究了CABB薄膜的光电特性。我们发现，这种薄膜上的光学测量是扭曲的膜内的多次反射的结果。此外，我们还结合微秒瞬态吸收和时间分辨微波电导率谱讨论了这些薄膜电导率损失背后的途径。我们表明，在CABB薄膜的电导率损失的载流子损耗和本地化的综合效果的结果。此外，我们还发现载流子扩散长度与样品厚度具有相同的数量级。这表明材料表面是载流子损失的重要贡献者。
2021-07-05 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Rapid determination of single substitutional nitrogen N$_s^0$ concentration in diamond from UV-Vis spectroscopy
单取代氮原子N $_s^0$是在金刚石中形成氮空位中心的先决条件。它们用作电子供体以产生所需的NV $^-$中心，提供对抗光电离的电荷稳定性，但也是退相干的主要来源。因此，精确和快速地测定N $_s^0$浓度是材料改进和应用方面的许多NV相关研究的关键优势。在这里，我们提出了一种方法来确定的N $_s^0$浓度的基础上吸收光谱在紫外-可见光范围内，并拟合270 nm的吸收带。紫外-可见光谱具有实验简单和广泛的可用性，比现有方法具有优势。它允许快速测定N $_s^0$密度，即使对于大量的样品。我们的方法显示出进一步的优势，在确定低浓度以及本地测量的能力，这是高度相关的金刚石与很大程度上不同的N $_s^0$浓度在一个单晶。与电子顺磁共振（EPR）的交叉检验表明我们的方法具有很高的可靠性，并产生了270 nm吸收带的吸收截面，$σ=1.96\pm0.15$ cm $^{-1}\cdot$ ppm $^{-1}$（常用对数）或$σ_e=4.51\pm0.35$ cm $^{-1}\cdot$ ppm $^{-1}$（自然对数），其用作确定N $_s^0$浓度的参考，并且使得我们的方法适用于其他方法而不需要已知的N $_s^0$ -参考样品和校准。我们提供了一种快速、实用和可复制的途径，该途径独立于所使用的机器，并且可以作为测定N $_s^0$浓度的标准表征方法广泛实施。
2022-08-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Determination of the spatial TDR-sensor characteristics in strong dispersive subsoil using 3D-FEM frequency domain simulations in combination with microwave dielectric spectroscopy
采用有限元法对6cm TDR扁平电缆传感器段的空间传感器特性进行了仿真（高频结构模拟器-HFSS）在某些条件下：（i）与周围物质直接接触（空气、不同盐度的水、不同的合成和天然土壤（砂-粉砂-粘土混合物）），（ii）考虑填充有空气或水的不同尺寸的限定间隙，以及（iii）压在钻孔壁处的电缆传感器。用HP 8720 D网络分析仪在50 MHz-20 GHz频率范围内测定了饱和和非饱和土在常温常压下的复介电常数或复电导率。假设在所研究的频率-温度-压力范围内有三个特定于土壤的弛豫过程：一个初级过程（主要水弛豫）和两个由于粘土-水-离子相互作用而产生的次级过程（束缚水弛豫和麦克斯韦-瓦格纳效应）。在1 MHz、10 MHz、0.1 GHz、1 GHz和12.5 GHz的求解频率下，采用基于1/3波长的自适应网格加密进行三维有限元模拟。测试了电磁场分布、S参数和阶跃响应。
2006-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
High Precision Determination of the Planck Constant by Modern Photoemission Spectroscopy
普朗克常量，其数学符号为$h$，是量子力学中的一个基本常数，与光和物质的量子化有关。它对计量学也具有根本重要性，例如欧姆和伏特的定义以及公斤的最新定义。确定普朗克常量的第一次测量是基于光电效应，然而，迄今为止获得的值显示出很大的不确定性。公认的普朗克常量值为6.62607015 $\times$ 10 $^{-34}$ J $\cdot$ s，是通过最精确的方法之一--基布尔平衡法得到的，该方法涉及量子霍尔效应、约瑟夫森效应和国际千克原型（IPK）或其复制品的使用。本文介绍用现代光电子能谱技术精确测定普朗克常量。通过直接利用爱因斯坦光电方程，利用不同光子波长的光源精确测量金费米能级的能量位置，从而确定普朗克常量。所测得的普朗克常量6.62610（13）$\times$ 10 $^{-34}$ J $\cdot$ s的精度比以前的光电效应测量提高了4到5个数量级。它使光电子能谱法成为测定普朗克常量的最精确的方法之一。我们建议，这种直接的光电子能谱方法具有优势和潜力，以进一步提高其测量精度的普朗克常量是目前可用的最准确的方法相媲美。
2019-09-13 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det quant-ph
Improved diffusing wave spectroscopy based on the automatized determination of the optical transport and absorption mean free path
扩散波光谱学（DWS）可以用作光学流变学工具，具有许多应用，用于研究复杂流体、泡沫、玻璃和凝胶的结构、动力学和线性粘弹性性质。为了进行DWS测量，首先需要量化所研究样品的静态光学性质，即传输平均自由程$l^\ast$和吸收长度$l_a$。在没有吸收的情况下，这可以通过将漫射光透射与其$l^\ast$已知的校准样品进行比较来完成。然而，执行该比较是麻烦的、耗时的并且易于由操作者出错。此外，已经很弱的吸收可能导致重大错误。在本文中，我们演示了一个自动化的方法，基于此DWS测量程序可以大大简化的实施。通过与一组全面的校准测量进行比较，我们覆盖了将测量计数率（CR $_t$，CR $_b$）与（$l^\ast$，$l_a$）相关联的整个参数空间。基于这种方法，我们可以准确地确定未知样品的$l^\ast$和$l_a$，从而使校准样品的额外测量变得过时。我们说明了这种方法的使用通过监测粗化的市售剃须泡沫与DWS。
2017-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
Determination of band alignment in the single layer MoS2/WSe2 heterojunction
过渡金属二硫属化合物（TMD）作为二维电子材料的出现激发了基于TMD异质结构的新型电子和光子器件的建议。本文报道了用微束X射线光电子能谱学（μ-XPS）和扫描隧道显微镜/能谱（STM/S）测量TMD异质结构能带偏移的方法。我们确定了$\textrm{MoS}_2$和$\textrm{WSe}_2$之间的II型对齐，其价带偏移（VBO）值为0.83 eV，导带偏移（CBO）为0.76 eV。第一性原理计算表明，在这种异质结构与不同的硫族元素原子，电子结构的$\textrm{WSe}_2$和$\textrm{MoS}_2$被很好地保留在各自的层，由于一个弱的层间耦合。此外，从密度泛函理论（DFT）得到0.94 eV的VBO，与实验测定一致。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
