Resonant soft x-ray emission as a bulk probe of correlated electron behavior in metallic Sr$_x$Ca$_{1-x}$VO$_3$
采用体敏共振软X射线发射谱(RXES)、表面灵敏光电子能谱(PES)和从头算能带结构计算方法研究了Sr $_{x}$ Ca $_{1-x}$ VO $_3$中电子关联的演化.我们发现,电子相关的效果是在表面增强。强非相干哈伯德子带被发现谎言的相干准粒子的功能,在表面敏感的PES测量相比,从体积敏感的RXES的能量接近20%,和一个10%的整体带宽变窄在表面上也观察到。
2013-07-24 cond-mat.str-el
Charge order in SrCoO$_{3-y}$ investigated through resonant soft x-ray scattering
共振软X射线散射用于确定标准结构分析中未检测到的更细微有序的存在。通过调谐到特定的Co吸收边,这些元素的电子态的特定安排得到增强。我们发现了一个与晶格在($\frac{1}{4}~\frac{1}{4}~\frac{1}{4}$)位置相当的顺序。还观察到在该位置附近的无公度峰。这些峰的强度取决于样品的氧浓度,并且在高于320 K的温度下可以被抑制。紧密匹配底层晶格的电荷密度的规则排序可能有助于解释所观察到的SrCoO $_{3-y}$(0 $\leq$ y $\leq\frac{1}{2}$)在特定相稳定的倾向。
2017-07-13 cond-mat.str-el
Charge transfer excitations in VUV and soft X-ray resonant scattering spectroscopies
共振散射光谱用于识别电子对称性和密度分布的效用作为光子能量的函数而显著变化。在硬X射线区域,强的芯孔超电势倾向于在散射位点上产生具有良好限定的电子数的X射线吸收特征。相比之下,在真空紫外(VUV),从莫特绝缘体的共振散射往往揭示光谱的特点,只有名义价,是不敏感的偏离所带来的金属配体杂化名义价。在这里,原子多重态模拟被用来调查单极和多极库仑相互作用在真空紫外和软X射线制度的相互作用,以确定如何电荷转移阈值和其他签名的混合价可以体现在这个低光子能量制度。这项研究的重点是莫特绝缘体NiO作为一个良好的特征模型系统,并推断到非物理制度的相互作用,以确定原则,形状的光谱特征。
2017-07-18 cond-mat.str-el
Static and fluctuating stripe order observed by resonant soft x-ray diffraction in La1.8Sr0.2NiO4
利用中子衍射、Ni L2,3边的共振软X射线衍射(RSXD)和Ni K阈值的共振X射线衍射(RXD)研究了La_(1.8)Sr_(0.2)NiO_4的条纹相。不同技术的q空间分辨率的差异必须考虑到与自旋和电荷序超结构相关的衍射强度的适当评估。我们发现,在RSXD实验中,自旋和电荷序峰显示出相同的温度依赖性。相反,在中子实验中,自旋和电荷信号遵循完全不同的温度行为。我们推断,波动的磁有序的磁RSXD信号有很大的贡献,我们建议,这一结果可能会打开一个有趣的实验方法,通过比较RSXD和中子衍射数据在其他系统中寻找波动的顺序。
2009-03-05 cond-mat.str-el
Magnetic fan structures in Ba$_{0.5}$Sr$_{1.5}$Zn$_2$Fe$_{12}$O$_{22}$ hexaferrite revealed by resonant soft X-ray diffraction
已知六角铁氧体表现出广泛的磁性结构,其中一些与重要的技术应用有关并显示磁电特性。我们目前的数据上的低场磁结构稳定在Y型六角铁氧体所观察到的共振软X射线衍射。当在平面内施加场时,存在于零施加磁场中的螺旋自旋块排列变为扇形。与每个风扇结构的传播矢量作为场的函数进行了研究,并报告了一个新的磁相位。平均场计算表明,这一阶段应稳定接近以前报告的阶段的边界。
2013-11-21 cond-mat.str-el
High-order Dy multipole motifs observed in DyB2C2 with resonant soft x-ray Bragg diffraction
利用共振软X射线布拉格衍射技术研究了Dy B_2C_2中Dy的多极模。我们的结果解释引入原子内的四极相互作用的核心3d和价4f壳层。这使我们能够确定第一次更高阶的多极矩的镝$4f$电子,并绘制其精确的电荷密度。Dy的十六极矩和六十四极矩分别估计为四极矩的-20%和+30%。与以前的建议相反,没有观察到T_N处轨道锁定的证据。多极相互作用和结构转变沿着c合作,但它们在基面中竞争,解释了沿着[110]的倾斜结构。
2006-03-02 cond-mat.str-el
Resonant soft x-ray scattering from stepped surfaces of SrTiO3
我们研究了SrTiO_3台阶表面在Ti 2 p-> 3d(L_(2,3))共振下的共振衍射信号,并与X射线吸收(XAS)和镜面反射率数据进行了比较。表面上的台阶形成了一个人造的超结构,适合作为共振软X射线衍射的模型系统。表面上的小台阶密度足以产生明确定义的衍射峰,表明该方法的高灵敏度。在较大的入射角下,来自表面上的台阶的共振衍射光谱类似于镜面反射率的光谱。两者在相对峰强度和峰最大值的位置上均偏离XAS数据。我们确定了样品在共振过程中的光学参数,发现XAS和散射光谱之间的差异反映了不同信号中探测到的不同数量。当以低入射角或探测角记录时,由于全反射角随能量的变化,XAS谱和镜面反射谱发生畸变。此外,阶梯峰光谱,虽然受影响较小,示出了在掠入射几何形状的峰最大值的能量移位。
2008-04-15 cond-mat.str-el
Doping-dependent band structure of LaAlO$_{3}$/SrTiO$_{3}$ interfaces by soft x-ray polarization-controlled resonant angle-resolved photoemission
利用同步辐射偏振控制的共振角分辨光电子能谱方法研究了LaAlO $_3$ /SrTiO $_3$埋层导电界面的电子结构。证明了费米表面和能带色散对光偏振的强烈依赖性,突出了2D传导中所涉及的不同的Ti 3d轨道。制备了不同二维掺杂水平的样品,并通过光电子能谱测量,揭示了不同的能带占据和费米面形状。的光电发射测量和先进的第一原理计算进行了不同的3D带填充物之间的直接比较,提出了结合从运输测量获得的2D载流子浓度。
2013-07-26 cond-mat.str-el
Soft x-ray resonant diffraction study of magnetic and orbital correlations in a manganite near half-doping
我们已经利用共振X射线衍射技术在锰L-边缘,以直接比较磁性和轨道的相关性在Mn亚晶格的Pr0.6Ca0.4MnO3。在轨道有序波矢为(0,1/2,0)的T_(00)~ 240 K和反铁磁波矢为(1/2,0,0)的T_(N)~ 175 K下测得了共振线的形状。比较两个波矢处的超晶格峰的宽度,我们发现磁性的相关长度超过轨道阶的相关长度近两倍。此外,我们观察到一个大的(~ 3 eV)之间的磁性和轨道线的形状,这不能解释内的经典古迪纳夫图片的电荷有序的基态的光谱重量的转变。为了解释大位移,我们计算的共振线形状的轨道和磁衍射的基础上放松的电荷有序模型。
2003-11-24 cond-mat.str-el
Spectroscopy of stripe order in La1.8Sr0.2NiO4 using resonant soft x-ray diffraction
当X射线能量在Ni的L2,3吸收边附近时,观察到La_(1.8)Sr_(0.2)NiO_4的电荷级和自旋级超结构衍射强度的强烈共振增强。这些衍射强度的显著的光子能量和偏振依赖性允许有序自旋和载流子的局部对称性的临界确定。我们发现,不仅反铁磁秩序,但也电荷序超结构内的NiO 2层,孔主要位于面内的氧周围的Ni 2+网站的自旋耦合反平行密切类似于张赖斯单线态的铜酸盐。
2005-02-15 cond-mat.str-el
Ordering of localized electronic states in multiferroic TbMnO3: a soft X-ray resonant scattering study
首次用软X射线共振散射(XRS)直接观察了多铁性TbMnO $_3$中Mn和Tb两个晶位上的局域电子态的有序性。当入射光子能量被调谐到Mn $L$或Tb $M$边缘时,观察到X射线散射截面的大共振增强,这分别提供了Mn 3d和Tb $4f$电子状态的信息。XRS信号的温度依赖性以与模型无关的方式确立了在高温相(28 K $\leq$ T $\leq$ 42 K)中Mn 3d亚晶格显示出长程序。Tb $4f$亚晶格在28 K以下进入铁磁复合态时才有序化。我们的研究结果进行了讨论,最近的硬XRS实验(敏感的空间扩展轨道)和中子散射。
2008-09-17 cond-mat.str-el
Probing photo-induced melting of antiferromagnetic order in La0.5Sr1.5MnO4 by ultrafast resonant soft X-ray diffraction
复合氧化物中的光激发1通过半共价键转移电荷,极大地扰乱了自旋和轨道顺序2。然后,光可以用于像磁阻锰氧化物这样的化合物中,以控制纳米长度尺度和超快时间尺度上的磁性。在这里,我们展示了如何超快共振软X射线衍射可以分别探测光致动力学的自旋和轨道顺序在La0.5Sr1.5MnO4。(1/4,1/4,1/2)衍射峰的消失证明了CE反铁磁自旋序的超快熔化。另一方面,(1/4,1/4,0)峰,反映轨道顺序,只是部分减少。集群计算帮助我们的解释,考虑不同的磁有序状态后,光激发。光与磁之间的非热耦合是锰氧化物光致相变的主要方面。
2011-01-12 cond-mat.str-el
Resonant soft x-ray magnetic scattering from the 4f and 3d electrons in DyFe(4)Al(8)
利用软X射线共振散射研究了摆线型反铁磁化合物\dyfeal中的电荷和磁相互作用。通过调谐到Dy的$M_4$和$M_5$吸收边以及Fe的L(2)和L(3)吸收边,我们可以直接观察到Dy 4f和Fe 3d电子层的行为。在60K以下观察到(110)Bragg峰周围的磁卫星。衍射峰在Dy M(5)边缘显示复杂的光谱,表明分裂的4f电子带。这与在Fe L(3)吸收边观察到的探测Fe 3d电子层的简单共振相反。温度相关的测量详细的顺序的磁矩的铁和镝的反铁磁摆线。Dy M(4)和M(5)的强度之间的比率在整个温度范围内保持恒定,与先前在Dy L(2,3)边缘进行的研究相反。我们的研究结果表明,软X射线衍射分离的能力,在复杂的多元素磁性结构的各个磁性成分。
2007-01-02 cond-mat.str-el
Resonant Soft X-ray Scattering Investigation of Orbital and Magnetic Ordering in $\rm La_{0.5}Sr_{1.5}MnO_4$
我们报告的共振X射线散射数据的轨道和磁有序在低温下在锰$L_{\rm 2,3}$边缘的\lsmo。有序显示复杂的能量功能接近Mn的吸收边。原子多重态晶体场计算的系统建模被用来提取有关自旋,轨道和Jahn-Teller顺序的相互作用的有意义的信息。这些计算提供了一个很好的一般协议与观察到的散射强度的能量依赖性{为}占主导地位的轨道排序的$ d_{x^2 - z^2} / d_{y^2 - z^2} $型。此外,各种光谱特征的起源被确定。的轨道和磁有序的温度依赖性进行了测量,并显示出强烈的磁和轨道序参量之间的相互作用。
2004-10-27 cond-mat.str-el
Atomic multiplet calculation of 3d_{5/2} -> 4f resonant x-ray diffraction from Ho metal
我们比较Ho金属的X射线吸收光谱和共振软X射线衍射光谱获得的$3d_{5/2} \to 4f$($M_5$)共振的磁性第一和第二阶衍射峰$(0,0,τ)$和$(0,0,2τ)$与原子多重态计算的结果。我们发现一个很好的协议之间的实验和模拟证据,这种模拟是非常适合于定量分析相关电子系统的共振软X射线衍射数据。
2008-05-28 cond-mat.str-el
Resonant soft x-ray scattering from La(1-x)Sr(x)MnO(3) quantum wire arrays
我们描述了一种使用共振软X射线散射(RSXS)研究过渡金属氧化物量子线的电子结构的策略。使用电子束光刻和离子铣削,我们已经产生了周期性的,图案化的巨磁电阻(CMR)相La(1-x)Sr(x)MnO(3)的阵列组成的~ 5000线,其中每一个是80 nm的宽度。散射强度呈现出一系列峰值,这些峰值可以被解释为来自周期性结构的布拉格反射,或者等效地,来自光栅状结构的衍射级。在Mn L(2,3)边缘,它有一个大的磁截面,RSXS测量显示出明确的证据,磁超结构与相称的周期为5线,我们解释为调制反铁磁性。这种超结构,这是伴随着非平凡的重组的磁化在每根电线,可能会导致从经典的偶极相互作用的电线。我们介绍了一个简单的,完全可溶的,分析模型的散射捕获,半定量的,在RSXS数据的主要功能,这个模型将作为一个基础,即将到来的,详细的研究在这些系统中的磁结构。
2011-09-04 cond-mat.str-el
Electronic Structures of CeM2Al10 (M = Fe, Ru, and Os) Studied by Soft X-ray Resonant and High-Resolution Photoemission Spectroscopies
我们已经进行了光电子能谱(PES)的研究CeM 2Al 10(M = Fe,Ru,和Os),直接观察电子结构中涉及的不寻常的磁有序。软X射线共振(SXR)PES提供了导电和Ce 4f电子之间的杂化(c-f杂化)和杂化强度的顺序(Ru < Os < Fe)的光谱证据。CeRu_2Al_(10)和CeOs_2Al_(10)的高分辨(HR)PES与CeFe_2Al_(10)的比较表明,CeRu_2Al_(10)和CeOs_2Al_(10)的两种结构分别是由c-f杂化和反铁磁有序引起的.虽然c-f杂化诱导的结构是费米能级(EF)附近的光谱强度(赝能隙)的耗尽,能量范围为20-30 meV,但与反铁磁有序相关的结构被观察到为赝能隙内约10-11 meV处的肩部。CeRu 2Al 10和CeOs 2Al 10的肩结构的能量约为光学带隙的一半(20 meV),表明EF位于带隙的中点。
2014-07-25 cond-mat.str-el
High-resolution resonant inelastic soft X-ray scattering as a probe of the crystal electrical field in lanthanides demonstrated for the case of CeRh2Si2
稀土化合物的磁性通常通过假设一个完全局域化的f壳层和只考虑由晶体电场(CEF)分裂的Hund规则基态多重态来很好地捕获。目前,探测镧系元素中CEF激发的标准技术是非弹性中子散射。在这里,我们表明,最近的飞跃,在能量分辨率,共振非弹性软X射线散射已成为一个严重的替代寻找CEF激发与一些明显的优势相比,INS。作为一个例子,我们研究CEF计划CeRh2Si 2,一个系统,已被深入研究了二十多年,但尚未达成共识,其CEF计划。我们使用了两个新的功能,最近才成为可用的RIXS,约30 meV的高能量分辨率,以及在散射光束的偏振分析,找到一个独特的CEF描述CeRh2Si2。结果与以往的INS和磁化率测量结果吻合良好。由于其强共振特性,RIXS适用于非常小的样品,对所有镧系元素呈现非常高的截面,并且进一步受益于与声子激发的非常弱的耦合。RIXS光谱仪在能量分辨率方面的快速发展使得这项技术在镧系元素CEF方案的研究中越来越有吸引力。
2018-03-29 cond-mat.str-el
4f-derived Fermi Surfaces of CeRu2(Si[1-x]Ge[x])2 near the Quantum Critical Point: Resonant Soft X-ray ARPES Study
利用角分辨光电子能谱(Angle-resolved photoelectron spectroscopy,AES)研究了CeRu_2Si_2、CeRu_2(Si_(0.82)Ge_(0.18))_2和LaRu_2Si_2在Ce 3d-4f激发区的4 $f$电子费米面在量子临界点附近的变化.虽然实验证实了CeRu_2Si_2和LaRu_2Si_2之间费米面的差异,但在CeRu_2Si_2和CeRu_2(Si_(0.82)Ge_(0.18))_2的能带结构和费米面中观察到了强的4f电子特征,从而表明两种化合物中的4个$f$电子的离域性质。在临界组成上没有费米表面重构表明SDW量子临界比CeRu 2(Si[1-x]Ge[x])2中的局域量子临界更合适。
2009-06-17 cond-mat.str-el
High-order Ho multipoles in HoB2C2 observed with soft resonant x-ray diffraction
利用软共振X射线布拉格衍射(SRXD)研究了HoB $_2$ C $_2$的磁有序相和轨道有序相的HoM $_{4,5}$边缘的$4f$多极子.在两个不同的方位角处的$σ$和$π$入射X射线的能量依赖性的完整描述,以及作为选择能量的方位角的函数的比率$I_σ/I_π$,允许确定秩1(偶极)到6(六角四极)的高阶多极矩。已估计的Ho 4f多极矩,表明占主导地位的十六极(秩4)的顺序与几乎可以忽略不计的影响,无论是偶极或八极磁条款。该分析结合了原子内的磁性和四极相互作用之间的3d核心和4f价壳层,以及干扰的散射下表现不同的时间反转的贡献。SRXD、中子衍射和非共振X射线衍射的比较表明,磁序参量和四极序参量明显不同。磁序的$(0 0 1/2)$分量在低于轨道有序温度T $_Q$时表现出布里渊型增加,而四极序增加得更急剧。我们得出结论:四极相互作用是强的,但四极有序只发生在磁有序产生准二重态基态时,这将导致T $_Q$轨道的锁定.
2011-12-02 cond-mat.str-el
Chemical and valence reconstruction at the surface of SmB6 revealed with resonant soft x-ray reflectometry
六硼化钐(SmB $_6$)是一种混合价态的近藤绝缘体,近年来作为关联拓扑表面态的可能宿主而受到广泛关注。在这里,我们使用的组合X射线吸收和反射技术,备份与共振$M_{4,5}$吸收边的Sm和光电数据的理论模型,建立横向平均的化学和价的深度分布在表面的钐$_6$。我们发现,裂解后,高极性的(001)表面的SmB $_6$进行大量的化学和价重建,导致硼终止和Sm $^{3+}$占主导地位的亚表面区域。而在室温下,重建发生在不到两小时的时间尺度上,在50 K以下需要大约24小时。最终建立硼终止,而与初始终止无关。我们的研究结果调和较早的深度分辨光电子能谱和扫描隧道光谱研究在不同的温度下进行,是重要的极性,因此,在这个系统中的表面状态更好地控制。
2018-01-10 cond-mat.str-el
Resonant soft x-ray scattering, stripe order, and the electron spectral function in cuprates
本文综述了利用共振软X射线散射(RSXS)研究铜氧化物超导体及相关材料中的条纹状现象的现状。RSXS是一种强关联电子系统的弹性动量分辨价带探针。本文综述了自旋梯材料中维格纳晶化的RSXS研究、214相镍酸盐、214相铜酸盐及其他体系中条纹有序的RSXS研究。RSXS中的一个主要突出问题涉及其与更成熟的价带探针的关系,即角分辨光电发射(ARPES)和扫描隧道显微镜(STM)。这些技术被广泛理解为测量单电子光谱函数,但RSXS和光谱函数之间的关系迄今尚不清楚。使用物理参数,适用于在氧$K$边缘,我们表明,RSXS措施的平方模量的高级版本的格林函数测量STM。这表明,尽管RSXS是一个动量空间探测器,但它与STM的关系比与ARPES技术的关系更密切。最后,我们结束了RSXS最有前途的未来方向的一些讨论。我们将认为,最有前途的领域在于高磁场的研究,特别是在强关联异质结构的边缘状态,和超导铜氧化物的涡旋态,RSXS可能澄清最近的量子振荡实验中观察到的异常周期性。
2012-01-09 cond-mat.str-el
Softening of $dd$ excitation in the resonant inelastic x-ray scattering spectra as a signature of Hund's coupling in nickelates
该研究通过团簇与 DFT+DMFT 模拟 Ni $L$ 边 RIXS 谱,指出 $dd$ 激发随掺杂软化可作为层状镍酸盐中显著 Hund 耦合与晶体场竞争的谱学标志。
2023-10-02 cond-mat.str-el
Hybrid Bloch-Néel spiral states in Mn$_{1.4}$PtSn probed by resonant soft x-ray scattering
最近在四元Heusler化合物中发现了许多有趣的现象,其中$D_{2d}$对称性在Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)和磁偶极相互作用之间设置了独特的相互作用。在原型$D_{2d}$化合物Mn $_{1.4}$ PtSn中,这允许外来自旋织构的稳定,例如首次报道的反skyrmions或椭圆布洛赫型skyrmions。虽然到目前为止对低场螺旋态的关注较少,但作为一种最简单的相位场景,这仍然非常有趣,可以用来研究该材料家族中磁相互作用的复杂层次。在这里,通过共振小角度软X射线散射实验高品质的单晶锰$_{1.4}$ PtSn在低温下,我们的证据如何在这种材料的基本$D_{2d}$对称性的结晶反映在其磁性纹理。我们的研究揭示了一种新的和复杂的亚稳相的存在,它可能具有Néel型摆线和布洛赫型螺旋的混合特征,该亚稳相在低温下在零场条件下形成。这种混合自旋-螺旋结构具有显著的可调谐性,允许将其取向倾斜到高对称性晶体学方向之外并控制其螺旋周期。这些结果拓宽了Heusler $D_{2d}$材料奇异磁相图的可达性和可调性,从而为进一步的基础探索和节能技术的潜在应用提供了相关的平台。
2022-07-11 cond-mat.str-el
Search for $Q \sim 0$ order near a forbidden Bragg position in Bi$_{2.1}$Sr$_{1.9}$CaCu$_2$O$_{8+x}$ with resonant soft x-ray scattering
确定铜氧化物中存在什么样的对称性破缺已经成为一个主要的研究领域。许多作者已经报道了所谓的“$Q \sim 0$“序的证据,这种序涉及空间中均匀的破缺反转、镜像、手征或时间反演对称。并非所有这些观测都得到了很好的理解,需要新的实验探测器。在这里,我们使用共振软X射线散射(RSXS)搜索$Q \sim 0$顺序在Bi $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$(Bi-2212)通过测量区域的禁止布拉格峰,$(0,0,3)$,这是通常熄灭的对称性,但可能成为允许的共振,如果价带顺序存在。使用圆偏振光,我们发现,这种反射成为允许的铜$L_3$共振温度$T_c < T < T^\ast$,虽然仍然没有在线性偏振和在其他温度。这一观察结果表明,在赝能隙温度附近存在空间均匀的价带序。此外,我们观察到周期性振荡的镜面反射率从样品表面,类似薄膜干涉条纹,虽然没有已知的膜。这些条纹是高度共振的,出现在所有的偏振,并表现出一个周期,这取决于光束撞击样品表面的位置。我们推测,这些条纹产生的一些固有的价带不稳定性和外在的结构表面形貌的材料之间的相互作用。我们的研究支持在中等温度下Bi-2212中存在某种$Q \sim 0$对称性破缺态,并呼吁进一步研究使用微聚焦光束,可以从宏观不均匀性中分离微观效应。
2021-04-23 cond-mat.str-el
An electron hole doping and soft x-ray spectroscopy study on La1-xSrxFe0.75Ni0.25O3-δ
研究了中温固体氧化物燃料电池阴极材料La_(1-x)Sr_xFe_(0.75)Ni_(0.25)O_(3-δ)在0 <x < 1和300 K <T < 1250 K时的电导率。在ABO 3型钙钛矿型LaSrFe氧化物中,三价La ~(3+)被二价Sr ~(2+)在A位取代,导致Fe ~(3+)向Fe ~(4+)氧化,形成导电电子空穴。在这里,我们另外具有Ni的B位点取代。x = 0.5的化合物被确定为具有最高电导率(σ ~ 678 S/cm)和最低极化子电导激活能(Ep = 39 meV)的化合物。电子结构的演变由软X射线Fe和氧K边光谱监测。观察到Fe的氧化态的均匀趋势。室温电导率和激活能随Sr相对含量(x)的变化与Fe L3边的(eg/eg+ t2 g)比值(x=0.5)相关。氧的K边软X射线吸收谱的前峰的变化反映了空穴掺杂过程的近似线性趋势。
2011-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Superconducting transition at 38 K in insulating-overdoped La2CuO4-La1.64Sr0.36CuO4 superlattices: Evidence for interface electronic redistribution from resonant soft x-ray scattering
我们利用共振软X射线散射(RSXS)对绝缘的La_2CuO_4(LCO)和过掺杂的La_{2-x} Sr_{x} CuO_4(LSCO)超晶格中的空穴分布进行了定量研究。尽管它的非超导成分,这种结构是超导的,T_{c} =38 K。我们发现,导电空穴重新分配电子从LSCO到LCO层。LCO层被发现是最佳掺杂的,这表明它们是超导性的主要驱动因素。我们的研究结果表明RSXS的效用,从氧化物界面的结构效应分离电子。
2009-02-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Circularly polarized resonant soft x-ray diffraction study of helical magnetism in hexaferrite
磁螺旋结构可以表现出铁电矩,最近在各种多铁性材料中证明。在这种情况下,磁螺旋的螺旋度与铁电矩的方向直接相关,并且磁结构的螺旋度的测量是当前感兴趣的。软X射线共振衍射是特别有利的,因为它结合了元素选择性与大的磁截面。计算了六角铁氧体Ba_(0.8)Sr_(1.2)Zn_(12)Fe_(12)O_(22)中基面磁螺旋的共振磁X射线截面(电偶极跃迁)的偏振依赖关系,并利用圆偏振入射辐射推导了其磁畴布居.我们证明了衍射辐射和磁螺线的螺旋度之间有直接的相关性。
2010-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct observation of orbital ordering in La$_{0.5}$Sr$_{1.5}$MnO$_4$ using soft x-ray diffraction
我们报告了第一个直接共振软X射线散射观测轨道排序。我们研究了La $_{0.5}$ Sr $_{1.5}$ MnO $_4$的低温相,这是一种显示电荷和轨道有序的化合物。先前对这些材料中轨道有序性的断言依赖于锰$K$边缘的观测。这些说法在一些理论研究中受到质疑。相反,我们采用了共振软X射线散射在锰$L_{III}$和$L_{II}$的边缘,直接探测轨道排序。在恒定波矢的能量扫描进行了比较,理论预测,并建议在所有温度下有两个单独的贡献的散射,直接的轨道排序和强合作Jahn-Teller扭曲的Mn $^{3+}$离子。
2003-08-31 cond-mat.str-el
Microscopic theory of resonant soft x-ray scattering in systems with charge order
我们提出了一个微观理论的共振软X射线散射(RSXS),占离域字符的价电子。不同于过去的方法中定义的原子或簇的形状因子,我们开发了一个功能行列式的方法,使我们能够处理现实的能带结构。这种方法建立在介观物理学的早期理论工作,并占激子效应,以及从核心空穴和价带电子之间的相互作用所产生的正交性灾难。比较RSXS测量条纹有序LBCO,我们表明,O K边缘附近观察到的双峰结构可以被理解为从动态嵌套内的典型铜氧化物能带结构。我们的结果为合理定义的高能准粒子提供了证据
2012-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of the SrTiO$_3$/LaAlO$_3$ interface revealed by resonant soft x-ray scattering
利用共振软X射线散射研究了SrTiO $_3$ /LaAlO $_3$超晶格的电子结构。在所有光子能量下都观察到了(003)峰,这是我们的“理想”SL结构所禁止的,表明在界面处发生了重构。从峰位分析考虑到折射的影响,我们得到的证据,电子重建的Ti 3d和O $2p$状态在界面上。从反射率分析,我们得出结论,AlO $_2$ /LaO/TiO $_2$ /SrO和TiO $_2$ /SrO/AlO $_2$ /LaO界面是相当不同的,导致高度不对称的性能。
2008-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant soft X-ray Raman scattering of NiO
在Ni 2 p吸收边的光子能量范围内,对NiO进行了共振软X射线喇曼散射测量。的光谱特征的细节被确定为拉曼散射由于d-d和电荷转移激发。在单杂质Anderson模型中解释了光谱,包括多重态、晶场和电荷转移效应。在阈值激发下,光谱特征由3d 8构型的三重态-三重态和三重态-单重态跃迁组成。对于对应于NiO的Ni 2 p X射线吸收光谱中的电荷转移区域的激发能,发射光谱反而由到3d 9 L-1终态的电荷转移跃迁主导。与其他光谱技术的最终状态的比较也。
2012-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant Elastic Soft X-Ray Scattering
共振(弹性)软X射线散射(RSXS)提供了一个独特的元素,网站,和价特定的探针研究空间调制的电荷,自旋和轨道自由度的固体纳米尺度上的长度。它不仅可用于研究单晶材料。这种方法也可以检查电子有序现象在薄膜和放大到电子特性出现在人工异质结构的掩埋界面。近20年来,这种结合了X射线散射和X射线吸收光谱的技术已发展成为研究复杂材料中电子有序现象的有力探针,并提供了有关凝聚态物质电子结构的重要信息。本文介绍了这一技术的基本原理、实验设备的发展以及近年来RSXS对关联电子系统和界面有序化的研究进展。
2012-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Understanding Spin Configuration in the Geometrically Frustrated Magnet TbB$_{4}$: a Resonant Soft X-ray Scattering Study
阻挫磁体被认为是量子自旋液体(QSL)的理想基质材料。然而,由于其几何挫折(即,晶体结构和对称性)。在这里,我们系统地研究了几何阻挫磁体之一,TbB $_{4}$化合物。使用共振软X射线散射(RSXS),我们探讨了它的自旋配置,以及Tb的四极。RSXS信号的温度和光子能量/偏振依赖性的综合评估揭示了冷却后自旋重取向的机制,这是Tb自旋与晶体对称性而不是其轨道(四极)之间复杂的相互作用。我们的研究结果及其意义将进一步阐明QSL的可能实现的搜索。
2018-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic phase transitions in Pr$_{0.5}$Ca$_{0.5}$MnO$_3$ epitaxial thin films revealed by resonant soft x-ray scattering
研究了在(LaAl O $_3$)$_{0.3}$ -(SrAl $_{0.5}$ Ta $_{0.5}$ O $_3$)$_{0.7}$(LSAT)(011)$_c$上生长的Pr $_{0.5}$ Ca $_{0.5}$ MnO $_3$外延薄膜的磁性和轨道有序.在一个新的实验方法中,极化和能量依赖性的共振软X射线散射被用来揭示显着修改的磁序在膜相比,散装,即(i)不同的磁有序波矢量,(ii)不同的磁易轴和(iii)在低温下的额外的磁重排过渡。这些观察结果表明,强烈的影响的外延应变的自旋顺序,这是介导的轨道自由度,并提供了一个有前途的路线,以调整磁性能的锰氧化物薄膜。我们的研究结果进一步表明,共振软X射线散射是一个非常合适的技术来研究磁性的薄膜,中子散射不能很容易地应用于由于小的样品体积。
2011-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge order in La_{1.8-x}Eu_{0.2}Sr_xCuO_4 studied by resonant soft X-ray diffraction
采用共振软X射线散射方法研究了La_{1.8-x} Eu_{0.2} Sr_xCuO_4(x = 0.125和0.15)体系中电荷有序性随温度的变化.从超结构衍射强度的电荷排序与掺杂依赖的波矢量推导出,这是在这个系统中的低温tetraxide相的转变温度以下,但远高于自旋排序的发病。这表明电荷有序化是二维掺杂铜氧化物中条状相形成的主要驱动力。作为光子能量的函数的散射强度的线形的分析产生的证据在条纹中的高空穴浓度。
2008-05-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Antiferromagnetic order in a layered magnetic topological insulator MnBi$_2$Se$_4$ probed by resonant soft x-ray scattering
本研究利用共振软X射线散射探测了准二维磁性拓扑绝缘体MnBi$_2$Se$_4$,证实其具有面内磁矩的A型反铁磁序,这一独特的自旋结构可能有助于实现新的拓扑态。
2024-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Melting of chiral order in terbium manganate (TbMnO3) observed with resonant x-ray Bragg diffraction
本文用软圆偏振X射线的共振布拉格衍射直接观察了铽中Mn离子的手性级熔化随温度的变化。基本机制使用摆线的b轴分量,其在极相之外消失。熔化见证了摆线的第一和第二谐波,我们解释了为什么所观察到的温度依赖性是不同的两个谐波。我们的直接观察熔化的支持下,一个坚实的基础的证据,来自广泛的研究的方位角的强度依赖与线偏振和圆偏振。
2013-06-28 cond-mat.str-el
An in-vacuum diffractometer for resonant elastic soft x-ray scattering
本文介绍了用于软X射线共振弹性散射和反射率测量的四圆真空衍射仪的设计、结构和性能。该衍射仪安装在加拿大光源的REIXS光束线上,包括9个由真空步进电机驱动的真空运动,并在2 x10^-10 Torr的基础压力下在超高真空中运行。冷却到18 K的基础温度是提供一个封闭的循环低温恒温器。衍射仪包括3个光子探测器的选择:光电二极管,channeltron和2D灵敏的通道板探测器。随着可变狭缝和过滤器选项,这些探测器是适合研究各种各样的现象都有弱和强衍射信号。给出了掺钕(La,Sr)_2CuO_4和(Ga,Mn)As薄膜的衍射和反射率的测量实例。
2011-05-19 cond-mat.str-el physics.ins-det
Spin transition in LaCoO3 investigated by resonant soft X-ray emission spectroscopy
用变温共振软X射线发射谱研究了LaCoO 3中Co 2p吸收边附近的自旋跃迁。这种元素特定的技术是更大的体积敏感相对于温度诱导的自旋态的钴离子在LaCoO3比其他高能量光谱方法。自旋跃迁的解释和讨论的从头计算密度泛函理论内的固定自旋矩方法,发现产生一致的光谱函数的实验数据。LaCoO3的光谱随温度的变化表明,当温度从85 K升高到300 K时,体系的自旋态发生了变化,而当温度进一步升高到510 K时,体系仍保持相同的自旋态。
2011-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Electronic Structure and Resonant Circular Dichroism of La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$ from Soft X-ray Angle-Resolved Photoemission
Norwegian University of Science and Technology(挪威科技大学);DESY(德国电子同步辐射中心);Christian-Albrechts-Universität zu Kiel(基尔大学)
通过软X射线角分辨光电子能谱研究La$_{0.7}$Sr$_{0.3}$MnO$_3$的电子结构与共振圆二色性,结合ARPES的动量和自旋选择性及X射线磁圆二色性,探索其非常规磁性特性。
2026-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoinduced Transient States of Antiferromagnetic Orderings in La${}_{1/3}$Sr${}_{2/3}$FeO${}_{3}$ and SrFeO${}_{3}$ Thin Films Observed through Time-resolved Resonant Soft X-ray Scattering
本文研究了反铁磁钙钛矿中磁相互作用与光生动力学之间的关系。在La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$薄膜中,相称的自旋有序伴随着电荷反对称,而SrFeO ${}_{3}$薄膜由于与La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$相比增加的铁磁耦合而显示不相称的螺旋反铁磁自旋有序。为了理解这些材料中的光致自旋动力学,我们通过时间分辨共振软X射线散射研究了自旋有序。在La ${}_{1/3}$ Sr ${}_{2/3}$ FeO ${}_{3}$中,观察到Fe原子间的电荷转移引起的磁有序在130 fs以内的非热过程的超快淬灭.我们比较了SrFeO ${}_{3}$的螺旋磁有序的光诱导动力学。我们发现,通过光诱导电荷转移的磁耦合的变化可以提供一个更有效的通道的自旋序操纵。
2021-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Determining the Short-Range Spin Correlations in Cuprate Chain Materials with Resonant Inelastic X-ray Scattering
本文报道了量子磁自旋链材料Li_2CuO_2和CuGeO_3的高分辨共振非弹性软X射线散射研究。通过将入射光子能量调谐到氧K边缘,对于两种材料,清楚地解决了约3.5eV能量损失的强激发。比较实验数据的多体计算,我们确定这种激发作为一个张赖斯单线态激子相邻的CuO 4-plaquettes。我们表明,这种高能量激子相关的非弹性散射的强烈的温度依赖性,使探测短程自旋相关的1毫电子伏的规模具有突出的灵敏度。
2012-11-08 cond-mat.str-el
Effect of core-valence intra-atomic quadrupolar interaction in resonant x-ray scattering at the Dy M$_{4,5}$ edges in DyB$_2$C$_2$
采用考虑晶场效应的原子多重态哈密顿量,并在3d核与4f价壳层之间引入原子内四极相互作用,计算了DyB $_2$ C $_2$中$(00{1/2})$在Dy M $_{4,5}$边的共振软X射线Bragg衍射强度与能量的关系.将这些计算与实验结果(Mulders等人,J.物理学:康登斯Matter 18(2006)11195)在DyB $_2$ C $_2$的反铁四极和反铁磁相中。我们再现所有的功能出现$(00{1/2})$反射能量分布在反铁四极有序相,我们再现的行为的共振X射线散射强度在不同的能量附近的Dy M $_5$边缘时,温度降低反铁磁相。
2009-06-18 cond-mat.str-el
Magnetic domain fluctuations in an antiferromagnetic film observed with coherent resonant soft x-ray scattering
本文报道了用相干共振磁X射线散射直接观测超薄钬膜中螺旋反铁磁畴的慢涨落。我们观察到随着温度的升高,散斑图案中的波动逐渐增加,而同时对散斑图案的静态贡献仍然存在。这一发现表明,畴壁波动发生在一个大的时间尺度范围。我们归因于这种非遍历行为的强烈依赖的波动率上的局部厚度的膜。
2011-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Resonant elastic soft x-ray scattering in oxygen-ordered YBa_2Cu_3O_{6+delta}
一段时间以来,在镧系铜氧化物中令人信服地观察到了静态电荷密度波(CDW)和自旋密度波(SDW)有序。然而,最近的量子振荡,输运和热力学测量表明,密度波序是普遍的欠掺杂的铜酸盐,并在YBa_2Cu_3 O_{6+delta}(YBCO)中起着重要的作用。我们使用共振软X射线散射在铜L和O K的边缘,以寻找证据的密度波秩序的Ortho-II和Ortho-VIII氧有序的YBCO。我们报告一个空的结果-没有证据静态CDW秩序-在Ortho-II和Ortho-VIII有序YBCO。虽然这并不排除静态CDW秩序在CuO_2平面的YBCO,这些测量的地方限制的参数空间(温度,磁场,散射矢量),静态CDW秩序可能存在。此外,我们提出了一个详细的分析的Ortho-II超结构布拉格反射[0.5 0 0]在铜L边缘的能量和偏振依赖性。该峰的强度,这是由于在链层中的Cu的价调制,与使用原子散射形状因子推导出的X射线吸收测量的计算进行比较。计算出的能量和极化的散射强度的依赖关系示出同意非常好的测量,验证的方法,并提供了一个框架,用于分析未来的共振软X射线散射测量。
2011-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Resonant Enhancement of Charge Density Wave Diffraction in the Rare-Earth Tritellurides
我们进行了共振软X射线衍射已知的电荷密度波(CDW)的化合物,稀土三碲化物。在稀土离子的$M_5$(3d - 4f)吸收边附近,在与Te $_2$面上的CDW态的波矢相同的波矢处检测到一个强衍射峰,表明CDW对稀土离子有调制作用。令人惊讶的是,在低温下,衍射峰强度的温度依赖性表现出指数增加,大大不同于CDW序参量。假设CDW态引起的4f多重态分裂,我们提出了一个计算X射线吸收谱和衍射峰共振轮廓的模型,与实验观察结果吻合得很好。我们的研究结果表明,共振X射线衍射峰强度的温度依赖性是不直接相关的内在行为的序参量与电子顺序,但占主导地位的价态的热占有率。
2012-04-30 cond-mat.str-el
The simultaneous measurement of energy and linear polarization of the scattered radiation in resonant inelastic soft x-ray scattering
软X射线共振非弹性X射线散射(RIXS)是一种用于探测强关联固体中电子和磁激发的元素特定能量损失谱。近年来,RIXS在能量分辨率和对实验结果的理解方面取得了非常快的进展,但光谱的解释可以进一步改善,有时是决定性的,从入射和散射光子的偏振的充分知识。在这里,我们提出了第一个实现,在一个高分辨率RIXS光谱仪用于分析散射辐射,允许测量的线性偏振度的设备。该系统的基础上,安装在CCD探测器附近的分级W/B4 C多层反射镜,已安装在ESRF的AXES光谱仪,它已被充分表征,并已被用于演示实验在Cu L3边缘的高Tc超导铜酸盐。配备该测试设备的光谱仪所遭受的效率损失为17.5倍。我们还提出了一个更先进的版本,适用于下一代RIXS光谱仪的常规使用,总体效率高达10%。
2014-09-08 cond-mat.str-el physics.ins-det
Time-resolved resonant elastic soft X-ray scattering at Pohang Accelerator Laboratory X-ray Free Electron Laser
共振弹性X射线散射已被广泛用于探索复杂的电子有序现象,如电荷,自旋和轨道顺序,特别是在强关联的电子系统。此外,泵浦-探测X射线散射的最新发展使我们能够扩展这种顺序的时间动力学的调查。本文介绍了浦项加速器实验室X射线自由电子激光(PAL-XFEL)研制的一种新的时间分辨共振软X射线散射(tr-RSXS)终端站。该终端站具有作为泵浦源的光学激光器(波长为800 nm加上谐波)。根据调试结果,PAL-XFEL的tr-RSXS可以提供时间分辨率约为100 fs的软X射线探针(400-1300 eV),无需抖动校正。作为一个例子,在高温铜氧化物超导体上的电荷密度波的时间动力学演示。
2020-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.ins-det
Electronic superlattice revealed by resonant scattering from random impurities in Sr3Ru2O7
共振弹性X射线散射(REXS)是一种精细的元素敏感工具,用于研究由价电子驱动的微妙电荷、轨道和自旋超晶格有序,因此在传统的X射线衍射(XRD)中无法检测到。尽管REXS的能力已经通过在软X射线范围内进行的复杂氧化物的许多研究来证明,但是材料特定元素吸收边的截面和光子波长最终限制了人们可以探测的最小超晶格振幅和周期性。在这里,我们显示-与模拟和REXS锰取代的Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$ -这些限制可以通过在适当选择的,稀释的杂质的吸收边缘进行共振散射实验来克服。这表明--与电子自旋共振、核磁共振和穆斯堡尔谱中使用的基于杂质的方法类似--随机分布的杂质可以作为一种非侵入性的、但现在依赖于动量的探针,大大扩展了共振X射线散射技术的适用性。
2013-08-01 cond-mat.str-el
Doping dependence of magnetic excitations of 1D cuprates as probed by Resonant Inelastic x-ray Scattering
我们研究了动力学,动量依赖的两个和四个自旋响应函数在掺杂和未掺杂的一维铜氧化物,探测共振非弹性X射线散射,使用精确的数值对角化程序。在未掺杂的$t-J$系统中,四自旋响应在$π$处消失,而双自旋相关器在$π/2$附近达到峰值,通常具有较大的谱权重。掺杂后,光谱趋于软化和加宽,光谱权重向更高能量转移。然而,总的光谱权重和平均峰位置的任一响应仅微弱的影响,掺杂浓度高达1/8。只有在$π$的双自旋响应强烈的变化,与一个大的减少的光谱权重和增强的激发能。在其他动量的高能量,通用功能的磁响应是强大的对掺杂。它表明存在强的短程反铁磁关联,即使在掺杂移动空穴到系统中。我们期望这在更高维度中也成立。
2011-04-29 cond-mat.str-el
Magnetic properties of strained multiferroic CoCr2O4: a soft X-ray study
使用共振软X射线技术,我们遵循的CoCr 2 O 4,II型多铁性应变外延膜的磁性行为。薄膜是[110]取向的,铁电和铁磁磁矩可以共存于平面内。利用X射线磁性圆二色性(XMCD)分别以散射和透射模式探测Co和Cr的磁化强度。透射测量利用来自衬底的X射线激发的光学发光。用共振软X射线衍射(RSXD)研究了低温相的磁有序性。Co和Cr的XMCD信号出现在相同的有序化温度Tc~ 90 K,且符号总是相反的。Co和Cr矩的矫顽场是相同的,并且比本体高大约两个数量级。通过求和规则分析,发现Co ~(2+)的轨道矩(m_L)增大,可以解释这种硬化现象。的RSXD信号的(q q 0)的反射出现低于Ts,相同的有序温度的锥形磁结构在散装,表明该阶段仍然是多铁性的应变。为了描述这种反射的方位角依赖性,需要对传统的Lyons-Kaplan-Dwight-Menyuk磁性尖晶石理论提出的自旋模型进行轻微修改。最后,在低于Ts= 27 K时,在Cr边缘测量时(但不在Co边缘),观察到反射强度略有增加。
2017-02-27 cond-mat.str-el
Interface Ferromagnetism in a SrMnO3/LaMnO3 Superlattice
共振软X射线吸收测量在O K边缘上的SrMnO 3/LaMnO 3超晶格显示在掺杂空穴的能量,这对应于从掺杂空穴密度的调制的共振散射的主峰的肩膀。在Mn L3,2边缘处的散射线形状在铁磁转变温度以下具有强烈的变化。这种变化具有等于超晶格超周期的一半的周期,并且遵循铁磁矩的发展,指向在界面处发展的铁磁相。它发生在Mn 3+和Mn 4+价态的共振能量处。这些观测的模型,其中包括一个双交换两个网站的轨道和随温度变化的跳频tij之间的两个网站。
2012-07-18 cond-mat.str-el
Resonant Ultrasound Spectroscopy of single crystalline KH$_{2}$PO$_{4}$
本研究利用共振超声谱探究单晶KDP顺电-铁电相变的弹性质,发现多个弹性常数异常变化,揭示晶格与极化的高阶耦合及体积、剪切模量的不同演化规律。
2023-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el