Disentangling the surface and bulk electronic structures of LaOFeAs
我们进行了全面的角度分辨光电子能谱研究的电子能带结构的LaOFeAs单晶。我们发现,在低温下解理的样品显示出不稳定和高度复杂的能带结构,而在高温下解理的样品显示出稳定和清晰的电子结构。使用\emph{in-situ}表面掺杂K和支持的第一性原理计算,我们确定了表面和体带。我们的分配证实了体和表面状态的温度依赖性的差异。
2016-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Correlated electronic structure of LaOFeAs
我们采用密度泛函理论和动力学平均场论相结合的方法计算了新超导体LaO $_{1-x}$ F $_x$ FeAs的电子结构、动量分辨光谱函数和光学电导率。我们发现,正常状态下的化合物是一个强关联金属和母体化合物是一个坏金属的边缘的金属绝缘体转变。我们认为超导电性不是声子介导的。
2008-03-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron energy-loss spectroscopy and ab initio electronic structure of the LaOFeP superconductor
用第一性原理方法计算了LaOFeP超导体的电子能带结构,并用电子能量损失谱进行了实验测量。计算结果表明,LaOFeP晶体中的Fe原子表现出较弱的磁矩,没有形成长程磁有序。基于密度泛函理论的计算结果,对能带结构、费米面和氟掺杂效应进行了分析。精细结构的EELS数据已被仔细检查在低损耗能量区域和核心损耗区域(O K,Fe L2,3,和La M4,5)。在44 eV处的轻微凸起边缘显示出显著的取向依赖性:它可以在q平行于c的低损耗EELS光谱中观察到,但在q垂直于c的光谱中几乎不可见。退火实验表明,低氧压有利于LaOFeP的超导电性的出现,这一事实也被实验EELS数据中Fe L2,3和O-K激发边的变化所证实。
2008-05-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of the iron-based superconductor LaOFeP
最近在所谓的铁氧磷族化合物中发现的超导性引起了人们的强烈兴趣。层状晶体结构与过渡金属离子在平面正方形晶格的形式和自旋密度波秩序的发现接近130 K似乎暗示在一个强烈的相似性与氧化铜超导体。当前一个紧迫的问题是母体化合物的基态的性质。根据能带结构的不同,人们提出了两类不同的理论:强耦合的局域矩反铁磁基态理论和弱耦合的巡游基态理论。局部矩磁性的方法强调现场的相关性和接近莫特绝缘状态,从而类似于铜酸盐;而后者的方法强调巡回电子物理和竞争的铁磁和反铁磁波动之间的相互作用。这样的争论部分是由于缺乏电子结构的结论性实验信息。在这里,我们报告的第一个角度分辨光电子能谱(ARPES)调查的LaOFeP(Tc = 5.9 K),第一次报告的铁基超导体。我们的结果有利于巡回基态,虽然带重整化。此外,我们的数据揭示了这些和铜基超导体之间的重要差异。
2008-07-13 cond-mat.supr-con
Enhanced spin density wave in LaOFeSb
我们预测原子,电子和磁性结构的一个假设的化合物LaOFeSb的第一性原理密度泛函计算。结果表明,LaOFeSb更倾向于条带型反铁磁相(即,自旋密度波(SDW)相)转变为非磁性(NM)相,具有比LaOFeAs更大的Fe自旋磁矩和更大的SDW-NM能差。SDW相有利于正交相结构的形成,而NM相中四方相结构更稳定。在NM相LaOFeSb中,费米能级附近的电子带宽与LaOFeAs相比减小,表明Fe $d$态之间的轨道重叠较小,随后原子内交换耦合增强。计算得到的NM相费米面由三个空穴和两个电子层组成,与LaOFeAs相比,两个空穴和两个电子层之间的嵌套增加。在我们计算的LaOFePn(Pn=P,As和Sb)的材料性质中发现的单调变化,以及报道的掺杂LaOFeP和LaOFeAs的超导性质,表明掺杂LaOFeSb可能具有更高的超导转变温度。
2008-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
X-ray spectra and electronic structure of FeAs superconductors
用软X射线吸收和发射光谱结合FP LAPW计算研究了新发现的层状超导体LaOFeAs,LaO $_{0.13}$ FeAs和LaO $_{0.95}$ F $_{0.05}$ FeAs的价带和导带电子态密度. Fe 3d态的能量位于价带顶附近,并与p型O(2p)、As(4p)和La(6p)态部分杂化,约低于费米能级3 eV。的Fe L3 X射线发射光谱没有显示出任何功能,这将表明存在的低哈伯德3d带或准粒子峰,预测由DMFT分析的LaOFeAs。我们可以得出结论,LaOFeAs型化合物不代表强相关系统。当氧空位或氟掺杂剂包括在电子结构的数值计算的O 2p带的宽度减小,但Fe的3d态的分布在很大程度上不受影响。
2008-05-19 cond-mat.supr-con
The Delicate Electronic and Magnetic Structure of the LaOFePn System (Pn = pnictogen)
高温超导性的发生,以及与磁性的竞争,在化学计量和掺杂的LaOFeAs和同构的铁-氧氮氧化物中提出了许多关于这类材料的电子结构和磁相互作用的基本问题。现在有足够的实验数据,它可能会识别的重要问题,其解决方案将导致理解这个系统。在本文中,我们解决了一些重要的问题。一个重要的特征是铁砷距离(或更抽象的氮族元素(Pn)的高度$z$(Pn)),我们目前的结果$z$(Pn)的电子结构,能量,和Fe磁矩的效果。我们还研究了LaOFeAs在压力下,并调查电子和空穴掺杂的虚晶近似内的效果。的电场梯度的LaOFeAs化合物中的所有原子(未掺杂和掺杂),并与现有的数据进行比较。观测到的$(π,π,π)$磁序进行了研究,并与计算简单的$(π,π,0)$顺序,这可能是一个很好的模型在大多数方面。我们研究了氮族元素原子在这类化合物中的重要作用,并预测了实验上尚未报道的N和Sb对应物的结构和性质。在一定体积下,LaOFeN中费米能级处的间隙打开,将成键带与反键带分开,并为更好地简单理解该系统看似复杂的电子结构提供了方向。最后,我们简要地讨论了后镧稀土的可能影响,已被观察到,以提高超导临界温度显着。
2008-10-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Surface and bulk electronic structures of LaOFeAs studied by angle resolved photoemission spectroscopy
用角分辨光电子能谱研究了铁砷超导体的母体化合物LaOFeAs的电子结构。通过研究其依赖于光子能量,极化,钠剂量和费米表面体积的计数,无论是体积和表面的贡献被确定。我们发现,一个散装带移动到高结合能低于结构转变,并顺利跨越自旋密度波过渡约25 meV。我们的数据表明能带重构在自旋密度波跃迁中起着至关重要的作用,并且结构跃迁是由短程磁序驱动的。对于表面状态,两个LaO-终止和FeAs-终止组件被揭示。在自旋密度波态中,FeAs终止的表面态被证实有一定的能带位移,这是体电子结构重构的反映。此外,尖锐的准粒子峰在低温下迅速上升,表明散射率急剧下降。一个表面带中的扭结结构被证明是可能有关的电子-声子相互作用。
2010-06-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bandwidth and Fermi surface of Iron-Oxypnictides: covalency and sensitivity to structural changes
铁oxypnictides的电子结构的一些重要方面非常敏感地依赖于小的变化,原子间的距离和键角内的铁pnictogen亚基。使用第一性原理全电位电子结构计算,我们调查这种敏感的依赖性,对比特别是LaOFeAs和LaOFeP。铁带的宽度是显着较大的LaOFeP,表明更好的金属和较弱的电子相关性。当以它们的实验晶体结构计算时,这两种材料具有显著不同的低能能带结构。费米面的拓扑结构发生变化时,从LaOFeP到LaOFeAs,与三维空穴袋目前在前一种情况下转变成一个管与二维色散。我们表明,低能量的能带结构的LaOFeAs的演变对LaOFeP的As原子降低更接近Fe平面相对于其实验位置。这种对铁-氮族元素距离的敏感性的物理起源是铁-氮族元素键的共价性,从而导致强杂交效应。为了说明这一点,我们构造了Wannier函数,当能量窗口被限制在具有主导铁特征的频带时,Wannier函数被发现具有很大的空间扩展。最后,我们表明,随着沿着ReOFeAs中的稀土系列移动,Fe带宽略有增加,并讨论了这种效应的物理起源。
2008-06-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Quasiparticle interference of C2-symmetric surface states in LaOFeAs parent compound
我们目前的扫描隧道显微镜研究的LaOFeAs母体化合物的铁磷属元素化物超导体。形貌成像揭示了两种类型的原子级平坦表面,分别对应于暴露的氧化镧层和砷化镓层。在一类表面上,我们观察到二维表面态的准粒子干涉引起的强驻波斑图。散射波矢的分布具有明显的双重对称性,与Ca(Fe 1-xCox)2As 2母态中发现的电子结构一致。
2010-08-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
On the electronic structure of electron doped LaOFeAs as seen by X-ray absorption spectroscopy
用X射线吸收谱(XAS)研究了新近发现的超导体LaO_{1-x} F_xFeAs。从比较的O K-边缘与LDA计算,我们发现很好的协议,并能够解释的结构和变化的光谱与电子掺杂。从这个边缘的一个重要结果是一个限制的哈伯德U值不显着大于1 eV。从实验的Fe L_2,3边光谱和电荷转移多重态计算中,我们得到了一些重要的物理量,如跳跃参数、电荷转移能Δ和在位Hubbard U.此外,我们发现该系统是非常共价的大量配体空穴。在O、K-和Fe的L_2,3-边光谱中,化学势发生了明显的移动,这说明了能带效应在这些化合物中的重要性。
2008-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous electron-phonon interaction in doped LaOFeAs: a First Principles calculation
本文采用第一性原理计算对电子掺杂LaOFeAs的原子和电子结构进行了计算。我们发现,而未掺杂的化合物具有反铁磁排列的磁矩的Fe原子,掺杂系统成为非磁性的临界电子浓度。我们研究了掺杂顺磁相的电子-声子相互作用。对于$A_{1g}$声子,As和Fe平面之间的分离引起Fe磁矩的非共线排列。这种排列对于As介导的相互作用是反平行的,而对于Fe-Fe直接相互作用是垂直的,从而避免了挫折。这种磁性与振动的耦合引起非谐性和电子-声子相互作用,比纯顺磁情况下大得多。我们认为这种增强的相互作用在超导化合物接近反铁磁相变时起着重要的作用。
2008-10-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic superexchange interactions in LaOFeAs
利用第一性原理计算,我们研究了LaOFeAs的基态的电子结构和磁性结构。铁自旋被发现是共线反铁磁有序的,这是由于强的最近邻和次近邻超交换反铁磁相互作用之间的相互作用。中子散射观察到的结构转变被证明是磁驱动的。我们的研究表明,反铁磁涨落在铁基超导体中起着重要作用。这有助于理解这些材料中的配对机制。
2008-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Common Features in Electronic Structure of the Fe-Based Layered Superconductors from Photoemission Spectroscopy
对非超导的LaOFeAs母体化合物和各种超导的R(O_(1-x)Fx)FeAs(R=La,Ce和Pr)化合物进行了高分辨光电子能谱测量。我们发现,母体LaOFeAs化合物显示出金属特性。通过大量的测量,我们确定了这些铁基化合物的电子结构中的几个共同特征:(1)。0.2(2)电子伏特的特征在价带; 13~16 meV的普适特性;(3).一个清晰的费米截止,表明超导态的前沿位移为零;(4)。缺乏超导相干峰;(5)。近EF光谱权重随温度降低而抑制。这些普适性特征可以提供有关铁基材料能带结构、超导能隙和赝能隙的重要信息。
2008-06-03 cond-mat.supr-con
Tight-binding Hamiltonian for LaOFeAs
第一性原理电子结构计算对于理解新型铁基超导体的某些性质非常有用。进一步探索单个原子轨道在解释这些材料研究的各个方面中的作用,包括实验工作,将受益于紧束缚(TB)哈密顿量的可用性,该哈密顿量精确地再现了第一原理能带结构结果。在这项工作中,我们使用NRL-TB方法来构造TB哈密顿量从线性化增广平面波(LAPW)的结果。我们的TB模型包括Fe的d-轨道,和p-轨道从作为和O的原型材料LaOFeAs。TB的能带结构与LAPW的计算结果在费米能级以下2.7 eV到费米能级以上0.8 eV范围内吻合良好,费米面与LAPW的费米面完全匹配.在上述能量范围内,TB态密度(DOS)也与LAPW的结果非常一致,包括每轨道分解。我们使用我们的结果提供的见解,在DOS的赝隙的存在,只是在费米能级以上。我们还进行了一个单独的TB适合数据库的LAPW结果作为一个功能的体积和变化的作为位置。这种拟合虽然关于在λ_F附近的能带结构不太准确,但是非常好地再现了LAPW总能量,并且具有对非拟合能量的可转移性。
2010-08-04 cond-mat.supr-con
Resolving unoccupied electronic states with laser ARPES in bismuth-based cuprate superconductors
角分辨光电子能谱(ARPES)通常仅用于研究材料的占据电子能带结构。在这里,我们使用基于激光的ARPES观察铋基超导体中的一个特征,与此相反,它与未被占据的状态有关。具体而言,我们观察到的色散抑制强度切割整个价带,这与相对论的一步计算相比,可以追溯到两个最终状态的差距在带6 eV以上的费米能级。这一发现为将现有激光ARPES仪器的超高动量分辨率带到未占据电子态开辟了可能性。对于最终状态间隙不是研究对象的情况,我们发现,它的影响可以在一定的实验条件下消失。
2015-02-14 cond-mat.supr-con
Electronic Structure of New LiFeAs High-Tc Superconductor
本文介绍了“下一代”层状铁磷族化合物高温超导体LiFeAs(Tc= 18 K)电子结构的从头算LDA计算结果。得到的LiFeAs的电子结构与最近研究的ReOFeAs(Re=La,Ce,Pr,Nd,Sm)和AFe_2As_2(A=Ba,Sr)化合物非常相似。即在费米能级附近,其电子性质也主要由FeAs_4二维层的Fe 3d轨道决定。LiFeAs的能带色散与LaOFeAs和BaFe_2As_2系统非常相似,Fe-3d态密度和费米面的形状也非常相似。
2008-08-14 cond-mat.supr-con
Investigation of atomic and electronic structures of MgOFeSe studied by the first-principles calculations
为了帮助人们在硒化铁材料中寻找新的超导体,我们采用第一性原理密度泛函理论计算了MgOFeSe的晶体结构和电子结构. MgOFeSe与铁属元素化物超导体LaOFeAs的母体化合物结构相同。在LaOFeAs中,阴离子O $^{2-}$位于每个LaO四面体的中心。但是对于MgOFeSe,我们发现在MgO层中以阳离子Mg $^{2+}$作为四面体中心的晶体结构在能量上更稳定。MgOFeSe费米面附近的低能能带结构主要由Fe 3 $d$轨道贡献. MgOFeSe的基态是共线反铁磁有序的。Se原子在Fe-Fe层上方的高度约为1.38 μ m,接近于具有最佳超导转变温度的铁磷属元素化物超导体中As原子离Fe-Fe层的高度。
2013-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure and quantum criticality in Ba(Fe$_{1-x-y}$Co$_{x}$Mn$_{y}$)$_{2}$As$_{2}$, an ARPES study
采用角分辨光电子能谱(ARPES)和密度泛函理论计算方法研究了Ba(Fe 1-x-yCoxMny)2As 2(x=0.06和0<=y <=0.07)的电子结构.从ARPES,我们推导出,由Mn的Fe的替代不会导致空穴掺杂,表示诱导的空穴的本地化。测量的光谱函数的评估并不表明发散的有效质量或散射率接近最佳掺杂。因此,目前的ARPES结果表明,准粒子相互作用的持续演变,因此质疑以前的量子临界方案。
2013-06-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Crossover from coherent to incoherent electronic excitations in the normal state of Bi2Sr2CaCu2O8
利用角分辨光电子能谱(ARPES)和电阻率测量研究了高温超导体Bi_2Sr_2CaCu_2O_(8+)δ的过掺杂区。我们发现一个新的交叉线之间的一个连贯的金属相的温度较低,掺杂,和一个不连贯的金属相的温度较高,掺杂较低的相图的证据。前者的特点是由两个明确的光谱峰在ARPES由于相干双层分裂和超线性行为的电阻率,而后者的特点是由一个单一的宽谱特征在ARPES和线性温度依赖性的电阻率。
2002-10-23 cond-mat.supr-con
Electronic band structure of ferro-pnictide superconductors from ARPES experiment
对铁基超导体的ARPES实验表明,测量和计算的电子能带结构之间的差异看起来微不足道,但对于理解高温超导性的机制是至关重要的。在这里,我们集中在111和122化合物的这些差异,并讨论所观察到的实验能带结构与超导电性的相关性。
2011-11-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Strong surface termination dependence of the electronic structure of polar superconductor LaFeAsO revealed by nano-ARPES
利用角分辨光电子能谱(ARPES)对铁基超导体的电子结构进行了深入的研究。相当多的研究集中在LaFeAsO家族,显示出最高的转变温度,以前的ARPES研究发现费米表面比散装理论计算预测的要大得多。的差异已被归因于终止依赖的表面状态的存在。在这里,使用光电子能谱与亚微米聚焦束斑(纳米ARPES),我们已经成功地测量了LaFeAsO的LaO和FeAs终端的电子结构。我们的数据揭示了不同的表面终端非常不同的带色散和核心水平的光谱,表明以前的宏观焦点ARPES测量是不完整的。我们的研究结果提供了直接的证据,表面驱动的电子结构重建在LaFeAsO,包括终端依赖的费米能级的表面态的形成。这种新的实验技术,我们已经证明是非常强大的,当应用于这种原型化合物,现在可以用来研究各种材料与不同的表面终端。
2022-08-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
From Mott insulator to overdoped superconductor: Evolution of the electronic structure of cuprates studied by ARPES
我们回顾我们的角度分辨光电子能谱(ARPES)的结果,不同的层状氧化物超导体,和它们的绝缘母体化合物。重点讨论了低能激发的一些最新问题,如费米面和剩余费米面,赝能隙和类d波色散,最后讨论了ARPES谱中多电子成分、多体效应和超流密度的特征。我们将集中在电子结构的系统性变化,这可能是相关的发展,从莫特绝缘体过度掺杂超导体的演变的全面图片。
2001-07-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamic properties of Bi2Sr2CaCu2O8 calculated from the electronic dispersion
用角分辨光电子能谱学(ARPES)测量了Bi_2Sr_2CaCu_2O(8+d)的电子色散。从这个分散,我们计算熵和超流体密度。即使没有可调参数,我们得到了一个特殊的匹配与实验数据在整个相图,从而间接证实了ARPES和热力学数据。在过掺杂区域中,范霍夫奇异性被交叉,在那里的超流密度具有独特的线性T温度依赖性。
2007-04-18 cond-mat.supr-con
Electronic anisotropies revealed by detwinned ARPES measurements of FeSe
我们报告高分辨率ARPES测量退孪晶FeSe单晶。机械应变的应用被用来促进样品中的正交晶域之一的体积分数,我们估计为80 $\%$去孪晶。当温度高于90 K时,在四元相中可以观察到由两个交叉椭圆组成的电子袋的完整结构,但我们发现,在低温下,只有一个花生形的电子袋沿长$a$轴取向,而预期的沿$b$轴取向的电子袋没有被观察到.因此,低温费米面的FeSe作为实验确定的ARPES由一个椭圆形的空穴袋和一个正交取向的花生形的电子袋。我们的测量澄清了长期存在的争议的解释ARPES测量FeSe。
2017-10-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surface-driven electronic structure in LaFeAsO studied by angle resolved photoemission spectroscopy
我们用角分辨光电子能谱(ARPES)测量了铁砷母体化合物LaFeAsO的电子结构。通过与全势线性增广平面波计算的比较,我们表明,通过ARPES测量的特大伽玛空穴袋来自于样品表面的电子结构。在此基础上,我们讨论了能带结构的强偏振依赖性和M点附近的温度依赖性的类空穴带。这两个现象为表面驱动电子结构的存在提供了新的证据。
2010-06-04 cond-mat.supr-con
Te 5p orbitals bring three-dimensional electronic structure to two-dimensional Ir0.95Pt0.05Te2
利用角分辨光电子能谱(ARPES)、X射线光电子能谱(XPS)和能带结构计算,研究了二维三角晶格Ir 1-xPtxTe 2(x=0.05)超导体的三维多带电子结构的性质。ARPES的结果清楚地显示了一个圆柱形(几乎是二维的)费米表面周围的区域中心。在带边界附近,圆柱形费米面以复杂的方式被截断成几块,具有很强的三维性。XPS结果和能带结构计算表明,IrTe 2三角晶格层间的Te 5 p-Te 5 p杂化是造成费米面三维性和ARPES观察到的费米面干涉的原因.
2013-12-03 cond-mat.supr-con
Electronic structure of optimally doped pnictide Ba$_{0.6}$K$_{0.4}$Fe$_2$As$_2$: a comprehensive ARPES investigation
我们对铁基超导体Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Fe $_2$ As $_2$的正常态电子结构进行了全面的角分辨光电子能谱研究。我们确定了四个穿过费米能级的色散带,它们在$Γ$周围形成两个类空穴费米面,在M周围形成两个类电子费米面。有两个几乎嵌套的费米表面袋连接的反铁磁($π$,$π$)波矢量。观察到的费米面显示出小的$k_z$色散和符合Luttinger定理的总体积。与带结构计算相比,总带宽减少了2倍。然而,许多低能量色散显示更强的质量重整化的一个因素的$\sim$ 4,表明可能的轨道(能量)相关的影响。使用有效的紧带模型,我们拟合的能带结构和费米面,以获得可靠的理论建模和计算的重要物理量,如比热系数的能带参数。
2008-12-02 cond-mat.supr-con
ARPES experiment in fermiology of quasi-2D metals (Review Article)
角分辨光电子能谱(ARPES)可以直接观察晶体的费米面和底层电子结构-这是描述固体所有电子性质和理解所涉及的关键电子相互作用的基本概念。这种方法是研究准二维金属最有效的方法,而现代凝聚态物理中几乎所有的热点问题都属于准二维金属。这令人难以置信地推动了我们现在面临的ARPES方法的发展。本文的目的是向读者介绍国家的最先进的ARPES,审查其应用的结果等热点问题的高温超导铜酸盐和铁基超导体,和电子有序的过渡金属二硫属化物和锰氧化物。
2014-06-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of NaFeAs superconductor: LDA+DMFT calculations compared with ARPES experiment
我们给出了一种新的铁磷属元素化物高温超导体NaFeAs的扩展理论LDA+DMFT计算结果,并与最近在该系统上的高质量角分辨光电发射(ARPES)实验进行了比较[1]。铁磷族化合物中关联效应的普遍表现是费米能级附近的导带变窄。我们的计算表明,对于NaFeAs的有效质量重整化平均由3的顺序的一个因素,在良好的协议与ARPES数据。这基本上是由于Fe-3d轨道上的关联效应,并且不需要与任何类型的玻色子模式的额外相互作用,如[1]中所建议的那样,来描述实验。此外,我们表明,ARPES数据采取约160 eV的光束能量最有可能对应于$k_z=π$布里渊区边界,而ARPES数据测量约80 eV的光束能量,而代表$k_z=0$。讨论了不同Fe-3d轨道对谱函数图的贡献。
2015-05-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The absence of surface states for LiFeAs
我们研究了LiFeAs的劈裂行为,并通过详细的密度泛函计算确定了其表面电子结构。我们表明,由于分裂后的LiFeAs的中性表面,几乎没有任何影响的表面上的电子状态。因此,表面敏感探针如角分辨光电子能谱(ARPES)的数据在很大程度上代表了体电子结构。这一点,我们强调了直接比较的计算ARPES光谱。
2010-08-31 cond-mat.supr-con
Angle-resolved photoemission spectroscopy study of PrFeAsO_{0.7}: Dependence of the electronic structure on the pnictogen height
我们对铁基超导体PrFeAsO_{0.7}进行了角分辨光电子能谱(ARPES)研究,考察了费米面和费米能级附近的能带色散。重空穴掺杂的电子状态已被观察到由于解理表面的极性性质。然而,我们已经发现,ARPES光谱基本上同意带色散计算的局域密度近似(LDA),如果带宽减少了约2.5倍,然后化学势降低了约70毫电子伏。与以前的ARPES结果LaFePO的比较表明,能量位置的d_{3z^2-r^2} -和d_{yz,zx} -衍生带是相当大的不同,这两种材料之间,我们归因于不同的氮族元素的高度预测的LDA计算。
2011-02-24 cond-mat.supr-con
ARPES on HTSC: simplicity vs. complexity
角分辨光电子能谱(ARPES)在理解高温超导体(HTSC)的微观电子性质中具有重要作用。这种技术为观察固体的倒易空间提供了一个直接的窗口:准粒子(电子被包裹在相互作用的云中)所处的动量-能量空间。电子系统中的任何相互作用,例如超导配对,都会导致准粒子谱的修改--导致谱重在ARPES探测的动量-能量空间上的重新分布。该技术的不断发展产生了一种效果,即通过ARPES窗口看到的图像变得更加清晰和锐利,直到铜酸盐的电子能带结构的复杂性得到解决。现在,在超导性的最佳掺杂范围内,铜酸盐更类似于具有良好预测的电子结构的正常金属,尽管具有相当强的电子-电子相互作用。这种复杂物理学与复杂结构的主要分离,将高温超导的奥秘简化为一个负责准粒子形成的相互作用的有形问题。在这里,我们提出了一个简短的概述,resent ARPES的结果,其中,我们相信,表示一种方式来解决高温超导难题。
2005-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Probing the Low-Energy Electronic Structure of Complex Systems by ARPES
角分辨光电子能谱(ARPES)是研究固体电子结构最直接的方法之一。通过测量从用足够高能量的辐射照射的样品光发射的电子的动能和角分布,可以获得关于在材料内部传播的电子的能量和动量的信息。这对于阐明固体的电子、磁性和化学结构之间的联系是至关重要的,特别是对于那些不能在独立粒子图像中适当描述的复杂系统。在过去的十年中,这种技术及其应用取得了重大进展,从而迎来了一个新的时代,在光电子能谱学;今天,ARPES实验与2毫电子伏的能量分辨率和0.2度角分辨率是一个现实,甚至对固体上的光电发射。在本文中,我们将审查的基本原理的技术,并提出一些说明性的实验结果;我们将展示ARPES如何探测固体的动量相关电子结构,提供有关能带色散和费米面的详细信息,以及可能深刻影响单电子激发谱的多体相关性的强度和性质,反过来,确定宏观物理性质。
2003-07-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The electronic structure of LiFeAs and NaFeAs probed by resonant inelastic x-ray scattering spectra
给出了LiFeAs和NaFeAs的共振非弹性X射线散射(RIXS)测量结果和电子结构计算结果。实验和理论都表明,在费米能级附近,态密度主要由Fe 3d态的贡献决定。Fe L2,3的非共振和共振(在L2阈值激发)X射线发射谱与LaOFeAs和CaFe_2As_2的谱的比较表明,在能量和I(L2)/I(L3)强度比上有很大的相似性。发现所有FeAs基超导体的I(L2)/I(L3)强度比与金属Fe比与相关FeO更相似。基于这些测量,我们得出结论,铁基超导体是弱或中等关联系统。
2009-07-17 cond-mat.supr-con
ARPES: A probe of electronic correlations
角分辨光电子能谱(ARPES)是研究固体电子结构最直接的方法之一。通过测量从用足够高能量的辐射照射的样品光发射的电子的动能和角分布,可以获得关于在材料内部传播的电子的能量和动量的信息。这对于阐明固体的电子、磁性和化学结构之间的联系是至关重要的,特别是对于那些不能在独立粒子图像中适当描述的复杂系统。在各种复杂系统中,过渡金属氧化物是最受关注的,在过去的四十年里,它一直处于凝聚态物理的中心舞台。在对该主题进行一般性介绍之后,我们将为理解ARPES在此类系统研究中的关键作用奠定理论基础。在简要概述了该技术的最新能力之后,我们将回顾ARPES在3d,4d和5d氧化物中揭示的一些最有趣和相关的新物理案例研究。
2013-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron-boson glue function derived from electronic Raman scattering
拉曼散射截面依赖于光子偏振。在铜氧化物中,节点和波腹方向分别在$B_{2g}$和$B_{1g}$对称性中更强。另一方面,在角分辨光电子能谱(ARPES)中,电子性质是沿着动量空间中明确定义的方向测量的,而不是它们的加权平均值。相反,光学电导率涉及整个布里渊区上的动量平均。新测得的拉曼响应数据高品质的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$单晶高能量已被反转使用修改的最大熵反转技术提取从$B_{1g}$和$B_{2g}$拉曼数据相应的电子玻色子谱密度(胶)与已知的ARPES和光学反演得到的结果进行了比较。我们发现$B_{2g}$谱与波节方向ARPES定性一致,而$B_{1g}$看起来更像光谱。在$B_{1g}$中$30 - 40\,$ meV附近的大峰,在$B_{2g}$中不太突出,被认为是对在该频率下$(π,π)$散射的重要性的支持。
2010-09-06 cond-mat.supr-con
Quantitative Comparison between Electronic Raman Scattering and Angle-Resolved Photoemission Spectra in Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$ Superconductors: Doping Dependence of Nodal and Antinodal Superconducting Gaps
电子拉曼散射(ERS)和角分辨光电子能谱(ARPES)都揭示了铜氧化物中不同动量空间的能隙的两个能量尺度。然而,解释是不同的,在两个实验中的间隙值也不同。为了澄清这些差异的根源,我们直接比较ERS和ARPES的计算ERS从实验数据的ARPES通过久保公式。除了B $_{1g}$峰能量外,计算的ERS谱与实验结果符合较好.通过假设沿费米面的特定光谱权重分布,从由ARPES推导出的与掺杂无关的d-波隙中很好地再现了掺杂相关的B $_{2g}$峰能量。B $_{1g}$峰能量不能由ARPES数据再现。B $_{1g}$ ERS和反结ARPES之间的差异随着欠掺杂而变大,这意味着赝能隙的影响在这两种技术中是不同的。
2019-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Iron based superconductors: magnetism, superconductivity and electronic structure
角分辨光电子能谱(ARPES)揭示了准二维晶体的电子结构特征,这些特征对自旋和电荷有序的形成至关重要,并决定了电子-电子相互作用机制,包括超导配对。新发现的铁基超导体(FeSC)承诺有趣的物理学,一方面源于超导性和磁性的共存,另一方面,来自复杂的多带电子结构。在这篇综述中,我想给一个简单的介绍FeSC物理,并主张一种观点,即所有的复杂性FeSC性能封装在其电子结构。对于许多化合物,这种结构是在许多ARPES实验中确定的,并且与能带结构计算的结果相当吻合。然而,存在的小差异可能有助于理解FeSC中的磁有序和超导配对的机制。
2012-09-01 cond-mat.supr-con
New Developments in Laser-Based Photoemission Spectroscopy and its Scientific Applications: a Key Issues Review
近三十年来,角分辨光电子能谱(ARPES)技术取得了重大进展,使其从传统的谱带作图工具发展成为复杂量子系统中准粒子多体相互作用和动力学的精确探测工具。基于深紫外(DUV,包括紫外和真空紫外)激光器的ARPES技术的最新发展,进一步将这一技术推向了一个新的高度。本文综述了深紫外激光光电发射系统的最新进展,包括超高能量和动量分辨率ARPES、自旋分辨ARPES、飞行时间ARPES和时间分辨ARPES。我们还强调了使用这些最先进的DUV激光为基础的ARPES在非常规超导体和拓扑材料的电子结构的研究中的一些科学应用。最后,我们提供了我们的观点,在未来的发展方向,基于激光的光电发射系统。
2018-04-12 cond-mat.supr-con
Tetragonal-phase SnOFeSe: A possible parent compound of FeSe-based superconductor
最近的实验已经报道,在$β$ -FeSe的FeSe层之间插入金属原子或小分子可以显著提高超导转变温度。在这里,基于第一性原理电子结构计算,我们通过交替堆叠SnO和$β$ -FeSe层提出了稳定的化合物SnOFeSe。预测的SnOFeSe具有与已知的GaAs基化合物LaOFeAs相同的四电子结构,同时它们在四电子态的电子结构非常相似。SnOFeSe的磁性基态被预测为二聚体反铁磁(AFM)态,其能量仅比三聚体(二聚体-三聚体-二聚体-三聚体)AFM态低2.77(2.15)meV/Fe,表明通过轻微的调制可能会引起强的磁涨落。有趣的是,SnOFeSe在这些低能磁态中处于金属-绝缘体转变的边缘,因此桥接了铁基超导体的金属母体化合物和铜酸盐超导体的绝缘母体化合物。随着维数的降低,单层SnOFeSe的电子和磁性也显示出很大的相似性,其体相。考虑到SnOFeSe与磁挫相邻,并且在晶体和电子结构上都类似于LaOFeAs,我们认为SnOFeSe是一种可能的超导母体化合物,这可能为研究FeSe衍生材料中磁性和非常规超导性之间的相互作用提供一个有前途的平台。
2022-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
The effect of spin fluctuations on the electronic structure in iron based superconductors
铁基超导体的磁非弹性中子散射(INS)研究揭示了正常导电态下的自旋涨落谱随温度的变化,并在进入超导态时表现出显著的低能共振特征.角分辨光电子能谱(ARPES)和扫描隧道能谱(STS)可以通过涨落模与电子准粒子的相互作用来研究涨落模的指纹。我们计算这样的指纹在122铁pnictides使用实验动机的自旋涨落谱,并作出一些预测,可以在ARPES和STS实验进行测试。这包括准粒子散射率和超导序参量的讨论。在定量协议与实验中,我们再现的准粒子的色散得到的动量分布曲线以及能量分布曲线。我们讨论了超导机制的自旋涨落和电子激发之间的耦合。
2012-09-27 cond-mat.supr-con
Electronic structure of CaFe2As2: Contribution of itinerant Fe 3d-states to the Fermi Level
我们目前的密度泛函理论(DFT)计算和一套完整的X射线光谱(共振非弹性X射线散射和X射线光电子能谱)测量的单晶CaFe 2 As 2。实验得到的价带谱与我们的DFT计算结果一致。理论和实验都表明,Fe的3d态占据费米能级的主导地位,并与Ca的3d态杂化。X射线光电子(XPS)Fe 2 p芯能级谱的简单形状(没有任何典型的相关系统的卫星结构)表明Fe 3d电子的巡回字符。基于计算的和实验的Fe 3d-态分布在LaOFeAs和CaFe_2As_2中的相似性,我们得出结论,FeAs系统中的超导电性可以在一个极小模型内描述,仅考虑接近费米能级的Fe 3d-带。
2009-02-06 cond-mat.supr-con
The three-dimensional electronic structure of the nematic and antiferromagnetic phases of NaFeAs from detwinned ARPES measurements
我们报告了一个全面的ARPES研究NaFeAs,铁基超导体的原型母体化合物。通过机械解孪晶的样品,我们表明,在α相(低于$T_s$ = 54 K的结构转变,但高于$T_N$ = 43 K的反铁磁转变)的光谱重量上检测到只有椭圆形的电子袋沿长$a_{orth}$轴。这种戏剧性的各向异性很可能出现的结果,耦合到一个波动的反铁磁秩序的反铁磁相。在低于$T_N$的长程有序反铁磁态中,该单电子袋被折回并与空穴带杂化,导致重构的费米表面。通过对$k_z$变化的仔细分析,我们发现在磁相中谱重的回折具有一个波矢($π$,0,$π$),其中$c$轴分量与中子散射观测到的NaFeAs中的磁有序相一致.我们的研究结果澄清了在低温下的微小费米表面的NaFeAs的起源,并突出了铁基超导体的电子和磁性的三维方面的重要性。
2017-10-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of angle-resolved photoemission experiments on a two-band model
考虑到固体内外的电子状态,导出了光电子发射强度的计算公式。本文概述了由ARPES实验确定固体电子结构的一般理论方法。结果表明,固体内部的光谱函数不能直接用ARPES测量,必须考虑自由电子态对ARPES测量所观察到的电子结构的影响,只有使这些结果与理论计算相一致,才能理解ARPES实验的结果。
2010-01-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Angle-Resolved Photoelectron Spectroscopy Studies of the Many-Body Effects in the Electronic Structure of High-Tc Cuprates
在一个扩展的介绍之后,本文考虑了BSCCO的电子性质和最近在理解这种材料的电子结构方面的进展。这部分工作的主要结果是格林函数模型,后来用于计算两粒子激发光谱。然后,讨论了铜酸盐光电子能谱中的矩阵元素效应,重点讨论了最近发现的ARPES谱的异常行为,该行为部分源于动量相关光电子能谱矩阵元素。的动量和激发能的异常高能量色散,称为“瀑布”的依赖性,包括在充分的细节。最后,工作描述了ARPES与其他实验方法,如INS光谱学的关系。对于最佳掺杂的双层Bi基铜氧化物,在基于无规相位近似(RPA)的巡游模型下,利用ARPES数据计算了超导态下的重整化两粒子关联函数.此外,同样的方法的其他两个应用程序简要概述:ARPES的关系FT-STS,和费米面的嵌套特性在二维电荷密度波化合物。
2008-07-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Evolution from incoherent to coherent electronic states and its implications to superconductivity in FeTe1-xSex
我们对铁硫系超导体FeTe_(1-x)Sex进行了系统的角度分辨光电子能谱(ARPES)研究,以阐明与超导电性相关的电子态。虽然费米面的形状几乎是独立的x,我们发现,ARPES谱线的形状显示出突出的x依赖性。一个广泛的ARPES光谱的特征在于一个小的准粒子的重量在x = 0,非相干电子态的指示,随着x的增加,变得越来越尖锐,和一个明确的准粒子峰出现在x = 0.45左右,实现了体超导。这一结果表明了电子态从非相干态到相干态的演化及其与超导电性的产生的密切关系。
2014-05-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Photoemission study of the electronic structure and charge density waves of Na2Ti2Sb2O
用光子能量谱和偏振相关角分辨光电子能谱(ARPES)研究了新发现的钛基氧铌酸盐超导体的母体化合物Na_2Ti_2Sb_2O的电子结构。计算得到的能带结构和费米面与Na 2 Ti 2Sb 2 O非磁性态的能带结构计算结果吻合较好,表明Na 2 Ti 2Sb 2 O中不存在磁性有序,电子关联较弱.极化相关的ARPES结果表明,Na_2 Ti_2Sb_2 O的多带和多轨道性质。与光子能量相关的ARPES结果表明,Na_2Ti_2Sb_2O的电子结构是二维的.此外,我们发现一个密度波能隙形成低于转变温度,并达到65 meV在7 K,表明Na 2 Ti 2 Sb 2 O可能是一个弱相关的CDW材料在强电子-声子相互作用制度。
2015-05-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bulk electronic structure of superconducting LaRu2P2 single crystals measured by soft x-ray angle-resolved photoemission spectroscopy
利用软X射线角分辨光电子能谱(SX-ARPES)研究了化学计量比的磷属元素化物超导体LaRu 2 P2。电子结构与密度泛函理论(DFT)计算结果吻合较好。然而,它是显着不同的高温超导铁磷族化合物的对应物。特别是在Fe-磷属元素化物(~2 - 3)中存在的带宽重整化在LaRu 2 P2中可以忽略不计,即使质量增强在两个系统中是相似的。我们的研究结果表明,在LaRu 2 P2的超导电性有一个不同的起源相对于铁pnictides。最后,我们证明了SX-ARPES的探测深度的增加,相比广泛使用的紫外ARPES,是必不可少的,在实验中确定体电子结构。
2012-05-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of the Magnetic Moment in Iron Pnictides
我们发现,自旋轨道,单斜畸变,和p-d杂化四面体配位铁在LaOFeAs的综合效应无效天真的Hund规则填充的Fe d-水平。两个最高的被占据能级各有一个电子,但由于p-d杂化的结果,它们具有非常不同的在位排斥。因此,在上层的电子是更多的巡回,而在较低的水平是更多的本地化。这是在较低的水平,反铁磁顺序的自旋的xy-投影的z-分量的自旋在两个水平被证明是在基态是消失的小。得到的磁矩是高度各向异性的,具有每个Fe的$0.25-0.35μ_B$的面内值和$0.06μ_B$的z投影,这两者都与实验一致。从而得到了描述LaOFeAs电子性质的极小模型。
2008-09-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surface electronic structure of Sr2RuO4
通过角分辨光电子能谱(ARPES)研究Sr2RuO4的表面电子态,探讨了Sr2RuO4表面铁磁性的可能性。通过在不同条件下切割样品,使用不同的光子能量,我们已经从体态中分离出表面。与能带结构计算的比较表明,ARPES数据最容易解释的表面重建。
2001-05-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Time- and Angle-Resolved Photoemission Studies of Quantum Materials
本文综述了时间分辨角分辨光电子能谱(TR-ARPES)的理论基础、超快光源进展及其在非平衡电子态、光致相变等量子材料动力学研究中的应用与未来方向。
2023-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The electronic structure of the Na$_x$CoO$_2$ surface
表面效应可能在抑制Na $_x$ CoO $_2$ $(0.333 \le x \le 0.75)$上的$e_g'$费米表面口袋中起重要作用的想法经常被提出来解释LDA计算(在体相化合物上进行)和ARPES实验之间的差异,LDA计算发现$e_g$的空穴口袋存在,而ARPES实验没有观察到空穴口袋。由于ARPES是一种表面敏感技术,因此研究表面形成对Na $_{1/3}$ CoO $_2$电子结构的影响是很重要的,以便更准确地比较理论和实验。我们已经计算了能带结构和费米面的分裂Na $_{1/3}$ CoO $_2$和确定的表面非平凡影响的费米学相比,散装。此外,我们研究了可能的羟基污染和表面终止的可能性。我们的研究结果表明,表面形成和污染的影响相结合,可以解决ARPES实验和理论之间正在进行的争议。
2008-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Surface-termination-dependent electronic states in kagome superconductors AV3Sb5 (A = K, Rb, Cs) studied by micro-ARPES
本文利用微区ARPES发现笼目超导体AV3Sb5存在两种极性表面,其笼目能带劈裂和三维CDW结构随终止层元素不同而变化,为揭示CDW起源提供了关键实验依据。
2023-01-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con