Diffusion of Mn through GaAs barrier
本文用X射线光电子能谱研究了Mn在(Ga,Mn)As/GaAs界面的热受激扩散。Ga(0.95)Mn(0.05)As层分别用厚度为4、6和8 ML的GaAs覆盖,扩散通过GaAs层的Mn被覆盖在表面的非晶As捕获。结果发现,外扩散强烈减少的6 ML GaAs膜,和8 ML膜没有Mn可以检测到。
2009-12-23 cond-mat.mtrl-sci
Electron propagation from a photo-excited surface: implications for time-resolved photoemission
我们对p型GaAs(110)进行了时间分辨和角度分辨的光电子能谱学。我们观察到的导带中的光激发的人口,从中提取的带内弛豫和表面光电压衰减的时间尺度。此外,有趣的是,价带的光电压位移在负延迟下持续数百皮秒。通过比较最近的理论研究,我们发现,负延迟动力学反映的光电子与样品表面外的光电压诱导的电场的相互作用。我们开发了一个概念框架,从这种长程场效应中解开内在的电子动力学,这为理解广泛的材料上的时间分辨光电子发射实验奠定了基础,在这些材料中,电子屏蔽不良导致表面光电压。最后,我们演示了如何在GaAs中的长期负延迟动态可以利用方便地建立时间分辨光电发射设置中的泵浦和探测脉冲的时间重叠。
2013-12-05 cond-mat.mtrl-sci
GaAs(111)A and B in hydrazine sulfide solutions : extreme polarity dependence of surface adsorption processes
用同步辐射光电子能谱研究了GaAs(111)经硫肼处理后形成的化学键。在B表面,顶部的砷原子被氮原子取代,而GaAs(111)A被硫覆盖,也与下面的镓键合,尽管硫化物的摩尔浓度比肼的摩尔浓度小103倍。这种极端依赖于表面极性解释竞争吸附过程的HS-和OH-阴离子和肼分子,在Ga-吸附网站,这有不同的配置上的A和B表面。
2009-07-21 cond-mat.mtrl-sci
Energetic and spatial bonding properties from angular distributions of ultraviolet photoelectrons: application to the GaAs(110) surface
角分辨紫外光电子能谱的解释相结合的贡献状态的能量和空间特性。一步计算结果与GaAs(110)的方位角实验数据吻合得很好。强烈的变化所造成的分散的表面带允许一个准确的映射的电子结构。价态离域的讨论类似于光电子衍射。确定的电子的空间起源,并发现是强烈的能量依赖性,与紫外激发探测键合区域。
1997-08-28 cond-mat.mtrl-sci
Energy-resolved electron-spin dynamics at surfaces of p-doped GaAs
利用自旋、时间和能量分辨的双光子光电子能谱研究了p型掺杂GaAs不同表面的电子自旋弛豫。这些结果进行了对比与散装的时间分辨法拉第旋转测量以及计算的Bir-Aronov-Pikus自旋翻转机制所获得的结果。由于在(100)表面处的能带弯曲区域中的空穴密度减小,自旋弛豫时间朝向较低能量增加超过两个数量级。在平带(011)表面,得到了与我们对体GaAs的测量和计算相一致的恒定自旋弛豫时间。
2005-08-25 cond-mat.mtrl-sci
Predicion of charge separation in GaAs/AlAs cylindrical Russian Doll nanostructures
我们对比了(i)平坦GaAs和AlAs层的多量子阱(即$(\GaAs)_{m}/(\AlAs)_n/(\GaAs)_p/(\AlAs)_q$)与(ii)“圆柱形俄罗斯娃娃”--排列为同心线的阱和势垒的等效序列--的量子限制。使用赝势平面波计算,我们从理论上确定了一组数字($m,n,p$和$q$),使得电荷分离可以存在于"圆柱形俄罗斯娃娃“中:CBM位于GaAs内层,而VBM位于GaAs外层。
1997-04-23 cond-mat.mtrl-sci
Picosecond Nonlinear Relaxation of Photoinjected Carriers in a Single GaAs/AlGaAs Quantum Dot
单个自组织GaAs/AlGaAs量子点(QD)的光发射以皮秒时间分辨率进行时间分辨。由多激子结构组成的发射光谱被观察到依赖于延迟时间和激发强度。定量协议之间的实验数据和计算的基础上的模型,其特征在于连续弛豫的多激子。通过分析,我们可以确定载流子弛豫时间作为光注入载流子布居的函数。点内载流子弛豫的增强被证明是由于单个QD内部的载流子-载流子散射。
2002-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Spin- and energy relaxation of hot electrons at GaAs surfaces
综述了半导体中自旋弛豫的机制,并对p型杂质半导体中普遍存在的自旋弛豫机制,即电子-空穴交换相互作用引起的自旋弛豫作了较深入的介绍。结果表明,玻尔兹曼型动力学方程的解决方案,使人们能够获得定量的结果,自旋弛豫半导体,超越原来的Bir-Aronov-Pikus弛豫率近似。利用表面灵敏双光子光电子能谱技术的实验结果表明,p掺杂GaAs中电子在半导体/金属表面的自旋弛豫时间比相应的体自旋弛豫时间长几倍。这些结果的理论解释方面的孔在表面的带弯曲区域中的减少的密度。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Charge-dependent migration pathways for the Ga vacancy in GaAs
利用局域基\textit{ab-initio}程序SIESTA和激活弛豫技术(ART nouveau)相结合的SIEST-ART,研究了镓空位在GaAs中的扩散机制。空位被发现扩散到第二个邻居使用两种不同的机制,以及第一和第四邻居以下的各种机制。我们发现势垒的高度对费米能级敏感,一般随电荷态的增加而增加。迁移途径本身可以是强烈的电荷依赖性,并可能出现或消失的功能的电荷状态。这些过渡态和迁移势垒的差异是由空位迁移过程中发生的电荷转移来解释的。
2006-06-15 cond-mat.mtrl-sci
Thermally-activated charge reversibility of gallium vacancies in GaAs
GaAs中Ga空位的主要电荷状态一直是长期争论的主题,实验提出$-$ 1、$-$ 2或$-$ 3作为最佳答案。我们重新审视这个问题,使用{ \it从头计算}计算的吉布斯自由能的形成上的温度的影响,我们发现,费米能级和电离水平的热依赖性导致反转的优选的电荷状态作为温度的增加。计算镓空位的浓度的基础上,这些结果,我们再现两个相互矛盾的实验测量,表明这些可以理解从一组相干LDA结果时,包括热效应。
2006-06-14 cond-mat.mtrl-sci
Incoherent mid-infrared charge excitation and the high energy anomaly in the photoemission spectra of cuprates
半唯象模型的基础上,有人认为,在最近的光电发射实验观察到的高能量异常铜氧化物是由相互作用的过阻尼玻色子模式在中红外区的光谱。光学电导率的分析允许将这种激发与大多数高Tc材料和一些其他钙钛矿报道的非相干电荷响应联系起来。我们表明,它的大阻尼是一个重要的功能负责的“瀑布”的色散和线宽的光谱权重。
2007-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Electronic charges and electric potential at LaAlO3/SrTiO3 interfaces studied by core-level photoemission spectroscopy
我们研究了不同LaAlO 3厚度的LaAlO 3/SrTiO 3界面的芯能级光电子能谱。在导电的“n型”界面的Ti 2 p谱中,出现了Ti 3+信号,而绝缘的“p型”界面没有Ti 3+信号。Ti 3+信号随LaAlO 3厚度的增加而增加,但在低于金属输运的4个晶胞的临界厚度时开始。芯层能级随LaAlO 3厚度的变化远小于极性突变模型的预测。我们将这些观察结果归因于表面缺陷/吸附物提供的接口,甚至低于临界厚度的电荷。
2011-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Charge manipulation and imaging of the Mn acceptor state in GaAs by Cross-sectional Scanning Tunneling Microscopy
在GaAs中的一个单独的Mn受体映射的横截面扫描隧道显微镜(X-STM)在室温下观察到一个强烈的各向异性形状的受体状态。受体状态表现为一个十字形的功能,我们归因于弱结合到锰离子形成的(Mn $^{2+}3d^5+hole$)复合物的价空穴。我们建议,所观察到的Mn受体波函数的各向异性是由于d-波存在于受体基态。
2004-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Charge and spin transport in a metal-semiconductor heterostructure with double Schottky barriers
本研究建模Fe/GaAs铁磁-半导体结,将界面表示为含肖特基势垒的多层结构,并数值计算Fe/GaAs/Fe双势垒的电流-电压特性及GaAs层自旋电流,结果与实验吻合。
2014-12-16 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Bi Alloying on GaAs Valence Band Structure
University of Michigan(密歇根大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
通过高分辨角分辨光电子能谱和密度泛函理论计算,研究Bi合金化对GaAs价带结构的调控,揭示Bi p轨道在增强自旋-轨道分裂能中的关键作用。
2025-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Nonlinear charge transport in highly polar semiconductors: GaN, AlN, InN and GaAs
在本文中,我们提出了一个收集的结果集中在掺杂的直接带隙反带高极性III族氮化物半导体(GAN,AlN,InN)和GaAs的瞬态和稳态的输运性质,通过使用非线性量子动力学理论的基础上的非平衡统计系综形式主义(NESEF)计算。在本文中,这些结果进行了比较,计算usingMonteCarlo模拟和实验测量。在中到高电场存在下,考虑了n型和p型材料在不同温度和载流子浓度下的非线性量子动力学理论计算结果与MonteCarlo计算结果和实验数据之间的一致性非常好,从而令人满意地验证了NESEF。
2021-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Detection of charge density wave phase transitions at 1T-TaS$_2$/GaAs interfaces
众所周知,过渡金属二硫属化物1 T-TaS $_2$具有丰富多样的电荷密度波(CDW)畸变,这些畸变与潜在的晶格原子调制相关。长程CDW相在整个晶体中延伸,并在晶界处以电荷位移终止。在这里,我们报告的传输特性和电容特性的新鲜剥离的薄片之间的接口的1 T-TaS $_2$密切范德华接触与\textit{n}型GaAs衬底。提取的势垒参数(理想性,势垒高度和内置电位)的经验,在1 T-TaS $_2$的Mott-CDW转变的显着变化。的CDW引起的势垒特性的变化很好地描述了一个键极化模型,在降低温度时引起的增加的电位降跨界面区域由于载流子的本地化和介电常数降低。
2017-04-19 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for quasi-one-dimensional charge density wave in CuTe by angle-resolved photoemission spectroscopy
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了CuTe的电子结构,其高电荷密度波(CDW)转变温度Tc = 335 K。在Te px轨道形成的准一维能带中观察到一个各向异性的电荷密度波隙,其最大值为190 meV. CDW带隙可以通过提高温度或通过原位钾沉积进行电子掺杂来填充。结合计算的电子散射系数和声子色散的实验结果,我们认为费米面嵌套和电子-声子耦合在CDW的出现中起着重要的作用.
2018-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Investigation of interface spacing, stability, band offsets and electronic properties on (001) SrHfO3/GaAs interface : First principles calculations
SrHfO 3是一种很有潜力的金属氧化物半导体(MOS)器件的电介质材料。SrHfO_3/GaAs界面由于其独特的性质而引起人们的关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了(001)SrHfO 3/GaAs的界面性质。首先,研究了Sr、Hf和O在GaAs表面的吸附行为。O在Ga表面上的吸附能比在As表面上的吸附能低。然后,考虑了几种可能的(0 0 1)SrHfO 3/GaAs结构,分析了界面间距、稳定性、能带偏移和电荷转移。HfO 2/Ga(2)和SrO/Ga(1)组态的结合能低于其它界面组态,表明它们更稳定。最后,我们研究了HfO_2/Ga(2)和SrO/Ga(1)结构的电子性质。电子态密度表明,该系统表现出金属行为。能带偏移和电荷转移与界面间距有关。随着界面间距的增大,价带偏移(VBO)和电荷转移减小.
2017-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticle Corrections to the Electronic Properties of Anion Vacancies at GaAs(110) and InP(110)
本文提出了一种计算半导体中点缺陷的光学缺陷能级和热力学电荷跃迁能级的新方法,其中包括对密度泛函理论的Kohn-Sham本征值的准粒子修正。它的适用性被证明为在III-V族半导体的(110)表面的阴离子空位。我们发现GaAs(110)和InP(110)的(+/0)电荷跃迁能级分别为0.49 eV和0.82 eV。结果表明,局部密度近似的一个明显的改善,并同意密切与实验分析。
2006-11-27 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of As interstitials in GaAs: Convergence, relaxation, and formation energy
以GaAs中砷分裂间隙原子为例,研究了缺陷形成能、电荷跃迁能级、局域缺陷态性质、缺陷原子结构和弛豫的密度泛函超原胞计算的收敛性.包含多达217个原子和各种{ \bf k}-空间采样方案的超胞被认为是。结果表明,一个很好的描述本地化的缺陷态分散和电荷态跃迁水平需要至少一个217原子的超晶胞,虽然缺陷结构和原子弛豫可以很好地收敛在一个65原子的细胞。计算了GaAs中As分裂间隙、Ga空位和As反位缺陷的形成能,同时考虑了对化学势和费米能的依赖。发现在富As、$n$型或半绝缘GaAs中As反位的平衡浓度远低于As反位的平衡浓度。
2011-01-07 cond-mat.mtrl-sci
Scanning tunneling microscopy and spectroscopy at low temperatures of the (110) surface of Te doped GaAs single crystals
利用低温扫描隧道显微镜(STM)对掺Te GaAs单晶的(110)面进行了电压相关成像和空间分辨光谱研究。观察到的缺陷的大部分被识别为Te掺杂剂原子,其可以向下观察到第五次表面层。对于负的样品电压,掺杂剂原子周围的弗里德尔电荷密度振荡。掺杂剂原子上方和GaAs(110)表面的无缺陷区域上方的空间分辨光谱揭示了半导体带隙内电导峰的存在。峰的出现可以与位于隧道结区域内的状态上的电荷相关联。我们表明,这些局域化的状态可以存在于掺杂GaAs表面以及在STM针尖顶点。
1999-05-12 cond-mat.mtrl-sci
A loss for photoemission is a gain for Auger: Direct experimental evidence of crystal-field splitting and charge transfer in photoelectron spectroscopy
我们在过渡金属氧化物SrTiO $_3$的Ti 1 s光电子能谱中发现了一个新的5 eV卫星。这个卫星出现除了研究13 eV的结构,通常与Ti 2 p核心线。我们给出了直接的实验证据,两个卫星的存在是由于晶体场分裂的金属3d轨道。在量子力学的突然近似下,它们起源于配体2 p t $_{2g}$ $\rightarrow$金属3d t $_{2g}$和配体2 p e $_g$ $\rightarrow$金属3d e $_g$的电荷转移激发。这一分配是由Ti K-L $_2$ L $_3$俄歇衰变的共振和高能量阈值行为的能量学作出的。
2015-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Photoemission intermittency via stochastic gating in rubrene nanowires coupled to plasmonic silver nanoparticles
University of Rostock(罗斯托克大学)
研究通过随机门控在 rubrene 纳米线与等离子体银纳米颗粒耦合界面观察到光电发射间歇性现象,揭示了有机-等离子体界面中新的电荷辅助发射动态模式。
2026-05-21 cond-mat.mtrl-sci
Space charge formation in chromium compensated GaAs radiation detectors
本文用激光感生瞬态电流技术研究了铬补偿GaAs传感器中空间电荷的形成。形成非标准的空间电荷表现为负和正电荷区域的外观在DC偏置的传感器被揭示在5毫秒后切换偏置。利用蒙特卡罗模拟得到了增强的电子寿命τ = 150 ns,电子漂移迁移率μd = 3650 cm 2/Vs。
2020-04-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Determination of the optimal shell thickness for self-catalysed GaAs/AlGaAs core-shell nanowires
我们提出了一组实验结果,确定各种影响,管理的自催化GaAs/AlGaAs核壳纳米线(NW)的分子束外延生长,即表面复合速度,表面电荷陷阱,和结构缺陷的载流子动力学。NW系综的时间分辨光致发光和单个NW的空间分辨阴极发光显示,GaAs NW核的发射强度,衰减时间和载流子扩散长度强烈依赖于AlGaAs壳层厚度,但在一个非单调的方式。虽然7 nm-AlGaAs壳层可以有效地抑制GaAs纳米线芯的表面复合速度,但当壳层厚度小于50 nm时,由表面电荷引起的能带弯曲的影响仍然占主导地位;即,在具有较薄壳层的纳米线中,载流子扩散长度较小,这是由于在核/壳界面处的载流子散射较强所致。如果AlGaAs壳厚度大于50 nm,GaAs NW芯的发光效率开始劣化,这归因于通过透射电子显微镜证实的AlGaAs壳内部的缺陷形成。
2015-11-17 cond-mat.mtrl-sci
Self-interaction error induces spurious charge transfer artefacts in core-level simulations of x-ray photoemission and absorption spectroscopy of metal-organic interfaces
X射线光电子能谱(XPS)的第一性原理模拟是解释和归属金属-有机界面XPS数据的重要工具。本文对吸附在Ag(111)表面的甘菊环分子的XPS模拟结果与实验结果不一致的原因进行了探讨。我们系统地消除了这种差异的可能原因,包括结构模型中的错误和周期性边界条件中的有限尺寸效应。通过对基态和芯-空穴激发态的电子结构分析,我们可以将误差追溯到吸附分子与金属表面之间的人工电荷转移。这是由常见的交换相关泛函的自相互作用误差引起的。这个错误不能通过标准的混合或范围分离的混合泛函来弥补。我们采用了一个特设的自相互作用的分子轨道投影的基础上的误差校正,暴露了这个问题,并能够恢复正确的实验行为。电荷转移伪影也负面地影响该系统的X射线吸收光谱的预测。经过特别修正后,模拟的光发射谱和X射线吸收谱与实验数据吻合得更好。类似的芯-孔诱导的电荷伪影可能更一般地影响金属-有机界面处的芯级模拟。
2021-12-01 cond-mat.mtrl-sci
Charge and spin distributions in GaMnAs/GaAs Ferromagnetic Multilayers
基于Luttinger-Kohn模型对GaMnAs/GaAs多层膜进行了自洽电子结构计算。稀磁半导体层被假定为金属和铁磁。高Mn浓度(在我们的计算中被认为是5%)使得在处理空穴之间的磁相互作用和Mn(++)位置上的局域磁矩时,可以假设磁矩的密度为连续分布。我们的计算显示了结构中重空穴和轻空穴的分布。观察到一个强大的自旋极化,和电荷主要集中在GaMnAs层,由于重和轻的孔与他们的总角动量对准反平行的平均磁化。的电荷和自旋分布进行了分析,其依赖于多层的数量,GaMnAs和GaAs层的宽度,和横向GaAs层的宽度在边界的结构。
2004-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Magnetic Field Induced Charged Exciton Studies in a GaAs/Al(0.3)Ga(0.7)As Single Heterojunction
研究了GaAs/Al(0.3)Ga(0.7)As单异质结的磁光致发光(MPL)特性。我们观察到带负电荷的单重态和三重态激子,形成在高磁场超过nu=1量子霍尔状态。带电激子结合能的变化与理论预测符合得很好。这些状态的MPL跃迁强度在nu=1/3和1/5分数量子霍尔(HHH)状态下显示出强度变化(最大值和最小值),这是由于在这些填充因子下电子-空穴屏蔽大幅减少的结果。
1999-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Vacuum space charge effect in laser-based solid-state photoemission spectroscopy
本文报道了在激光固体光电子能谱实验中,在几ps激光脉冲范围内观察到的空间电荷效应的系统测量。作为光斑尺寸,激光功率和发射角的函数的金费米边缘的加宽和移位的特征在于为6 ps和6 eV光子能量的脉冲长度。结果被用作一个基准的$N$体数值模拟,并比较不同的制度中使用的光电子能谱。这些结果为时间和角度分辨光电子能谱装置和下一代光源的设计提供了重要参考。
2010-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Self-vacancies in Gallium Arsenide: an ab initio calculation
我们在这里报告重新审查的静态性质的空位在GaAs中的第一性原理密度泛函计算使用本地化的基组。我们计算的形成能与最近的实验和{ \it ab-initio}计算结果吻合良好,并提供了一个完整的描述弛豫几何和能量的各种电荷状态的空缺从两个亚晶格。镓空位在0、-、-2、-3电荷态是稳定的,但V_Ga^-3仍然是本征和n型GaAs的主要电荷态,这证实了正电子湮没的结果。有趣的是,砷空位显示出两个连续的负U跃迁,仅使+1、-1和-3电荷态稳定,而中间缺陷是亚稳态的。第二次跃迁(-/-3)使V_As^-3产生了共振键弛豫,类似于硅和GaAs双空位的共振键弛豫。
2004-09-09 cond-mat.mtrl-sci
ZnSe/GaAs(001) heterostructures with defected interfaces: structural, thermodynamic and electronic properties
我们用\emph{ab--initio}赝势方法计算了ZnSe/GaAs(001)异质结构的结构和电子性质,并考虑了电荷中性的界面结构.除了最简单的配置与原子相互扩散,我们也考虑一些配置,其特征在于作为耗尽和阳离子空位,最近的成功增长的ZnSe/GaAs赝晶结构的最小堆垛层错密度,其特征在于存在缺陷的(Zn,Ga)Se合金在界面区域的动机。我们发现-在特定的热力学条件下-一些缺陷的配置是有利于与简单的阴离子或阳离子混合的无缺陷的,和计算的带偏移的一些缺陷的结构是兼容的测量。虽然它是不可能的,以提取有关精确的界面成分和空位浓度的指示,我们的研究结果支持(Zn,Ga)Se缺陷的化合物在高品质的ZnSe/GaAs(001)异质结与低本征堆垛层错密度的实验指示。测得的能带偏移的范围表明,不同的原子在界面重新排列,可能存在的空缺,在这样一种方式,不仅本地电荷,但也离子偶极子消失。
2005-10-14 cond-mat.mtrl-sci
Potential Profiling of the Nanometer-Scale Charge Depletion Layer in n-ZnO/p-NiO Junction Using Photoemission Spectroscopy
我们利用光电子能谱结合氩离子溅射对全氧化物pn结二极管n-ZnO/p-NiO进行了深度剖面分析。在逐渐去除ZnO覆盖层的过程中观察到系统的芯能级位移,并使用基于电荷守恒的简单模型进行解释。推导了界面附近的电势空间分布,包括ZnO侧2.3 nm的电荷耗尽宽度和0.54 eV的内建电势。
2006-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge ordering and chemical potential shift in La$_{2-x}$Sr$_x$NiO$_4$ studied by photoemission spectroscopy
本文用光电子能谱研究了LaPDMATHABMM Sr $_x$ NiO $_4$的化学势移动和La $_{1.67}$ Sr $_{0.33}$ NiO $_4$的电荷有序跃迁。结果表明,在高掺杂区($δ\gtrsim$ 0.33)中,空穴掺杂的化学势向下偏移较大($\sim$ 1 eV/空穴),而在低掺杂区($δ\lesssim$ 0.33)中,该偏移受到抑制。当空穴浓度低于$δ\simeq 1/3$时,这种抑制归因于掺杂空穴在微观尺度上的分离。在$δ= 1/3$样品中,在低于电荷有序转变温度$T_{\rm CO}=$ 240 K时,化学势处的光发射强度消失。
1999-08-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Real time cumulant approach for charge transfer satellites in x-ray photoemission spectra
X射线光电子谱除了由于多体激发而产生的准粒子峰外,还具有卫星特征,这在理论和实验上都引起了很大的兴趣。然而,卫星归因于电荷转移(CT)激发相关材料已被证明是难以计算的第一原理。在这里,我们报告了一个实时,实空间的方法,这样的计算的基础上的累积表示的芯孔格林函数和时间相关的密度泛函理论。这种方法也产生一个复杂的振荡,瞬态响应突然创建的核心孔方面的CT卫星的解释。对TiO $_2$和NiO的计算结果与实验结果吻合较好。
2014-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ambipolar spin transport in (111) GaAs quantum wells
本文提出了$(111)$ GaAs量子阱中电子和空穴共同作用下自旋极化电荷密度波输运的微观理论。我们分析表明,与普遍接受的信念,自旋和电荷的运动是绑定在一起,只有在完全极化的系统,但可以分离的情况下,低自旋极化或短自旋寿命,即使当自旋密度波和电荷密度波的空间分布相互重叠。进一步证明了如果能将空穴自旋运动与电荷运动分离,则电子与空穴之间的库仑阻力能显著增强空穴自旋扩散。在高自旋极化体系中,库仑阻力可以使空穴的自旋扩散系数提高一个数量级以上。
2013-11-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In-situ photoemission study of Pr_{1-x}Ca_xMnO_3 epitaxial thin films with suppressed charge fluctuations
本文对生长在LaAlO_3(001)衬底上的Pr_{1-x} Ca_xMnO_3(PCMO)薄膜进行了{ \it in-situ}光电子能谱研究,观察了外延应变对电子结构的影响。我们发现,化学势随着掺杂单调移动,不像散装PCMO,这意味着散装PCMO的无公度电荷波动的消失。在价带谱中,我们发现掺杂引起的能量向费米能级(E_F)移动,但没有在体PCMO中观察到的谱重转移。在角分辨光电子能谱(angle-resolved photoemission spectroscopy,AES)测量的能带色散中可以清楚地看到E_F处的能隙,但不能用C型反铁磁态的金属能带结构来解释,可能是由于电子沿铁磁链方向的局域化或由于另一种类型的自旋轨道有序化。
2007-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge-transfer effect in hard x-ray 1$s$ and 2$p$ photoemission spectra: LDA+DMFT and cluster-model analysis
本文研究了一系列后过渡金属氧化物:Fe $_2$ O $_3$(3 $d^{5}$),FeTiO $_3$(3 $d^{6}$),CoO(3 $d^{7}$)和NiO(3 $d^{8}$)的$1s$和$2p$硬X射线光电子能谱(XPS)。用两种理论方法分析了实验光谱:MO $_6$集团模型和局域密度近似(LDA)+动力学平均场理论(DMFT)。由于不存在核价多重态和自旋轨道耦合,1 $s$ XPS被发现是化学键合和非局域电荷转移屏蔽的灵敏探针,为2 $p$ XPS提供了补充信息。1 $s$ XPS谱用于评估最近开发的用于研究芯级XPS中的材料特定电荷转移效应的$ab$ -initio LDA+DMFT方法的准确性。
2019-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge and spin transport over record distances in GaAs metallic n-type nanowires : II nonlinear charge transport
我们研究了在Si(111)衬底上通过氢化物气相外延(HVPE)生长的n型金属GaAs纳米线(掺杂水平约为10^17 cm ^-3)中的光生载流子电荷输运。光谱中选定能量的发光强度空间分布的分析使我们能够确定费米海的光电子、少数光空穴和电子的空间分布作为与光激发点的距离的函数。该分析表明,电荷可以在大于25(微)米的记录距离在6K下传输,尽管预期的本地化的少数空穴在由施主浓度的统计波动产生的电势波动。结果表明,运输是受波动的影响很小,因为建立了大的内部电场,强烈增加空穴和电子的迁移率,因此使运输。由于热电子和费米海的发射的空间分布的比较给出了至少三个空间区域的证据,包括在激发点附近的过量的本征电子的区域和这些电子的耗尽的区域在大于2 - 10(微)m的距离取决于激发功率。内部向外的电场增加了波动中光空穴的动能,使得在到激发点的给定距离之后,在波动上发生弹道输运。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Attosecond-fast internal photoemission
光电效应有一个与光电子学相关的姐妹过程,称为内部光电发射。在这里,电子从金属光发射到半导体中。虽然光电效应发生在不到100阿秒的时间内,但阿秒的时间尺度迄今为止还没有被测量为内部光电发射。基于新的方法CHARge转移时间测量通过激光脉冲持续时间依赖的饱和通量测定,CHAMELEON,我们表明,原子级薄的半金属石墨烯耦合到体碳化硅,形成肖特基结,允许电荷转移时间快至(300 $\pm$ 200)阿秒。一个简单的量子力学模型模拟支持这些结果。该半金属-半导体界面具有3.3 PHz的电荷传输速率截止带宽,代表了第一个提供未来光波信号处理所需的速度和设计空间的功能性固态界面。
2020-01-09 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Temperature-dependent soft x-ray photoemission and absorption studies of charge disproportionation in La$_{1-x}$Sr$_x$FeO$_3$
我们用$x=0.67$测量了La $_{1-x}$ Sr $_x$ FeO $_3$(LSFO)外延薄膜的光发射和X射线吸收光谱的温度依赖性,其中导致远程自旋和电荷有序的电荷歧化($3{Fe}^{3.67+}\to 2{Fe}^{3+}+ {Fe}^{5+}$)已知发生在低于$T_{CD}=190$ K。随着温度的降低,我们观察到的光谱与光谱重量转移的$\sim 5$ eV的宽能量范围内的逐渐变化。高于$T_{CD}$的费米能级的强度($E_F$)与低于$T_{CD}$的费米能级的强度相比相对较高,但仍远低于常规金属中的费米能级的强度。我们还发现了类似的温度依赖性$x=0.4$,并在较小程度上$x=0.2$。这些观察结果表明,局部的电荷极化不仅发生在低于$T_{CD}$的$x=0.67$样品中,而且在LSFO中在更宽的温度和组成范围内。这意味着电荷极化的趋势可能是LSFO相图中异常宽的绝缘区的起源。
2004-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase-resolved frequency-domain analysis of the photoemission spectra for photoexcited 1T-TaS2 in the Mott insulating charge density wave state
本研究利用时间分辨角分辨光电子能谱及FDARPES分析光激发1T-TaS2,揭示CDW振幅模通过晶格调制动态改变Mott能隙,而CDW平带依然保持。
2023-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudogap behavior in Pr$_{0.5}$Sr$_{0.5}$MnO$_3$: A photoemission study
研究了Pr $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_3$顺磁金属(PMM)-铁磁金属(FMM)-反铁磁绝缘体(AFMI)转变的价带电子结构.使用表面敏感的高分辨率光电子能谱,我们已经最终证明了一个赝能隙的存在下,在近费米能级的电子光谱中的PMM和FMM阶段和有限的强度在费米能级的电荷排序(CO)-AFMI阶段的幅度为80毫电子伏。赝能隙行为的解释是强的电子-声子相互作用和Jahn Teller(JT)极化子的形成,表明电荷局域化。绝缘相费米能级的有限强度表明Pr $_{0.5}$ Sr $_{0.5}$ MnO $_3$样品表面缺乏电荷有序。
2011-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robustness of n-GaAs Carrier Spin Properties to 5 MeV Proton Irradiation
现代电子设备利用电荷来传输和存储信息。这使得信息容易受到外部影响,如辐射,这可能会引入短时间尺度的电荷波动,并长期降低电子特性。将信息编码为自旋极化为电子逻辑提供了一种有吸引力的替代方案,该电子逻辑应该对随机极化的瞬态辐射效应具有鲁棒性。作为抗辐射自旋电子器件的初步步骤,我们测量的n-GaAs的自旋特性作为辐射通量的函数,使用时间分辨克尔旋转和光致发光光谱。我们的研究结果表明,在长期的电子自旋性质的变化,以1 × 10 $^{14}$(5兆电子伏质子)/厘米$^2$的能量密度,即使是由两个数量级的发光减少温和到可以忽略不计。
2015-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Angle-resolved photoemission spectroscopy study of the charge density wave order in layered semiconductor EuTe4
层状碲化物作为研究费米面嵌套驱动电荷密度波态的平台已被广泛研究。EuTe_4是一类准二维稀土四碲化物CDW化合物,具有非常规的滞后相变,是目前研究的热点。在这里,CDW调制矢量,动量和温度依赖性的CDW间隙EuTe 4的研究使用角分辨光电子能谱。结果表明:(i)一个FS嵌套矢量q ~ 0.67 b* 驱动了CDW态的形成;(ii)一个各向异性的CDW能隙在整个FS中是完全开放的,并且在300 K时仍保持相当大的尺寸,导致半导体性质的出现;(iii)CDW能隙的大小随温度的变化呈反常的非单调增加;(iv)一个额外的,由于主带的不同轨道之间的相互作用,较大的带隙在较高的结合能处打开。
2022-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Darkness in interlayer and charge density wave states of 2H-TaS2
本研究针对2H-TaS2中的光电子干涉效应,结合关联电子波函数干涉解释高分辨角分辨光电子能谱,发现不可探测能态,证实电荷密度波畸变的相位失配会产生相变特征,明确了量子干涉等因素对理解层状材料物理的重要性。
2025-03-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electric manipulation of the Mn-acceptor binding energy and the Mn-Mn exchange interaction on the GaAs (110) surface by nearby As vacancies
我们从理论上研究了GaAs(110)表面附近As(砷)空位对Mn(锰)杂质磁性的影响,采用微观紧束缚模型,该模型捕捉了GaAs中两种缺陷的电子结构的显著特征.计算表明,Mn受体的结合能基本上不受中性As空位的存在的影响,即使在尽可能短的${\rm V}_{\rm As}$ -Mn分离。另一方面,在一个简单的尖端诱导带弯曲理论和协议与实验相反,对于一个带正电荷的空缺Mn受体结合能显着降低作为空缺带来更接近Mn杂质。对于两个Mn杂质铁磁性排列,我们发现附近的带电As空位增强了相关耦合受主能级的能级分裂,导致有效交换相互作用的增加。中性空位保持交换分裂不变。由于在实验上可以在空位的两种电荷状态之间可逆地切换,因此磁性掺杂剂的这种局部电操纵可以导致其交换相互作用的有效实时控制。
2014-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast extreme ultraviolet photoemission without space charge
表面的时间和角度分辨光电子能谱学可以用来记录凝聚态物质中电子和空穴在超快时间尺度上的动力学行为。然而,使用极紫外(XUV)光的超快光电发射实验以前受到空间电荷效应、低光子通量或有限调谐范围的限制。在这篇文章中,我们描述了空间无电荷XUV光电子能谱学实验与高达5 nA的平均样品电流使用可调谐腔增强高谐波源工作在88 MHz的重复率。该源在18至37 eV的宽光子能量范围内以隔离谐波的形式将$ > 10^{11}$光子/s传递到样品,光斑尺寸为$58 \times 100 \; μ$ m $^2$。从光电子能谱学的数据,我们把保守的上限的XUV脉冲宽度和光子能量带宽分别为93 fs和65 meV。高光电流,缺乏空间电荷畸变的光电子谱,和良好的隔离的个人谐波订单,使我们能够观察到的激光辅助光电效应的边带振幅低至$6 \times 10^{-4}$,使时间分辨的XUV光电发射实验在一个定性的新制度。
2018-02-02 cond-mat.mtrl-sci physics.atom-ph physics.chem-ph
Photoneutralization of charges in GaAs quantum dot based entangled photon emitters
本文研究GaAs/AlGaAs量子点在双光子共振激发下的中性激子发射间歇性,发现通过控制量子点附近自由电子和空穴的平衡可主动抑制由Coulomb阻塞引起的闪烁,将量子效率显著提高30%。
2024-02-14 cond-mat.mtrl-sci physics.optics quant-ph
Charge and spin transport over record distances in GaAs metallic n-type nanowires : I photocarrier transport in a dense Fermi sea
我们研究了用氢化物气相外延法(HVPE)在Si衬底上生长的n型金属GaAs纳米线(掺杂水平约为10^17 cm^-3)中的电荷和自旋输运。这是通过用紧密聚焦的圆偏振光激发纳米线并通过监测强度和圆偏振光谱作为距激发点的距离的函数来完成的。自旋极化的光电子在近带隙光谱中产生了一个明确的特征,与主线不同,这是由于费米海的自旋非极化电子与相同的少数光空穴的复合。在2(微)米的距离,只有主线仍然存在,这意味着光电子已经达到了费米海的电荷热力学平衡。然而,尽管在相应能量的强度谱中不存在线,但在谱中的相同能量处仍然观察到圆偏振,这意味着光电子保持了它们的自旋取向,并且两个自旋库保持不同。作为到激发点的距离的函数的调查表明,取决于激发功率,20%的光电子自旋极化可以在超过20(微)m的记录距离上传输。这一发现对n型掺杂纳米线的长距离自旋输运具有潜在的应用价值。
2020-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Detailed Electronic Structure of the Three-Dimensional Fermi Surface and its Sensitivity to Charge Density Wave Transition in ZrTe3 Revealed by High Resolution Laser-Based Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
详细的电子结构信息是从微观水平理解电荷密度波有序本质及其与超导有序关系的关键。利用高分辨率激光角分辨光电子能谱(ARPES)研究了准一维CDW超导系统ZrTe 3中布里渊区中心附近的三维类孔费米面.双费米面片被清楚地解决了三维孔状费米面周围的区域中心。随着温度的升高,3D费米面显示出明显的收缩。特别地,沿着3D费米面的准粒子散射率在ZrTe 3的电荷密度波转变温度(~63 K)附近经历异常。电子-声子耦合的签名观察到在~20 meV的色散扭折,周围的3D费米表面的电子-声子耦合的强度是相当弱的。这些结果表明,3D费米面也是紧密相连的电荷密度波跃迁,并建议在整个电子结构的CDW相变在ZrTe 3引起的更全球性的影响。
2019-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con