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
Role of matrix elements in the time-resolved photoemission signal
时间和角度分辨光电子能谱研究准粒子的超快演化和固态系统中的多体相互作用。然而，动量和能量分辨的瞬态光电发射强度可能并不明确地与光激发电子的固有弛豫动力学有关。事实上，解释的时间依赖性的光电子发射信号可以影响的瞬态演化的单电子去除光谱函数以及光电子发射偶极矩阵元素。在这里，我们调查的拓扑绝缘体Bi $_{1.1}$ Sb $_{0.9}$ Te $_2$ S演示，通过仔细的探针极化研究，矩阵元素的瞬态贡献的时间分辨的光电发射信号。
2018-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure of the YH3 Phase from Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
钇可以负载高浓度的氢，导致基质晶格的显著结构和电子变化。我们报告的角度分辨光电子能谱实验的Y三氢化物相。最重要的是，我们发现在费米能级处没有金属d带，并且一组平坦的H诱导带位于比预测高得多的结合能处，表明H位点的电子亲和力增加。
2002-07-29 cond-mat.mtrl-sci
Dynamics of graphene growth on a metal surface: a time-dependent photoemission study
应用时间相关的光电子能谱，我们解开了石墨烯的生长过程中的金属表面的化学气相沉积（CVD）。石墨烯CVD生长与二维薄膜的标准生长过程形成鲜明对比，因为它是自限制的，并且一旦合成单层石墨烯就停止。最重要的是，发现了一种亚稳态石墨烯的新相，其特征在于永久且同时的构建和解构。高质量和大面积石墨烯薄片的特征在于角分辨光电发射证明它们确实是单层的并且覆盖整个1 $\times$ 1 cm镍基底。这些发现与密集寻找用于控制层数的大石墨烯薄片的可靠合成方法具有高度相关性。
2009-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Visualization of spin-polarized electronic states by imaging-type spin-resolved photoemission microscopy
本文报道了NIMS开发的成像型自旋分辨光电子显微术（iSPEM），将空间分辨率提升至420 nm，并通过多通道自旋探测器将采集时间缩短四个数量级，实现了对亚微米材料与器件自旋极化电子态的可视化。
2023-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Spin-, time- and angle-resolved photoemission spectroscopy on WTe$_2$
我们结合了高次谐波产生（HHG）激光源的自旋分辨光电子能谱仪，以执行自旋，时间和角度分辨光电子能谱（STARPES）实验上的过渡金属二硫属化物散装WTe $_2$，一个可能的外尔II型半金属。测量在不同的飞秒泵浦探测延迟和自旋分辨的一步光电发射计算的比较提供了深入了解的自旋极化的费米能级以上的区域中的WTe $_2$外尔点的电子是预期的。我们观察到自旋积累以上的外尔点区域，这是一致的自旋选择性瓶颈效应，由于存在自旋极化锥状电子结构。我们的研究结果支持的可行性STARPES与HHG，尽管在实验上具有挑战性，提供了一种独特的方式来研究自旋动力学的光电发射。
2019-12-13 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic core level photoemission of suspended graphene
石墨烯的X射线光电子能谱学对于其表征和作为其他碳材料的模型都是重要的。尽管最近很感兴趣，其单层的固有光电发射尚未明确测量，也不是独立的多层膜的层依赖性准确地确定。我们将扫描透射电子显微镜和拉曼光谱与基于同步加速器的扫描光电子显微镜相结合，以表征悬浮石墨烯样品的相同区域，直至原子水平。这使我们能够将光谱信号分配到精确已知层数和纯度的区域。单层的芯能级结合能测量为284.70 eV，因此比石墨的高0.28 eV，对于少数层发现中间值。这种趋势是再现密度泛函理论与或没有明确的范德华相互作用，表明层内电荷重排占主导地位，但在我们的模型中的静态筛选的位移的幅度被低估了一半。
2018-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of 2D van der Waals crystals and heterostructures investigated by spatially- and angle-resolved photoemission
角分辨光电子能谱是动量分辨电子结构的一种直接探测方法，在研究具有新颖电子性质的大块晶体中具有重要意义。由于最近的技术进步，这项技术现在可以首次应用于研究通过堆叠二维晶体构建的范德华异质结构。在这篇文章中，我们将介绍目前的艺术状态在二维材料的角度分辨光电发射测量和审查这个仍然年轻的领域。我们将特别关注与传输和光学实验中使用的设备类似的设备，包括魔角扭曲双层石墨烯的最新进展和门可调设备的操作特性。
2022-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Theory of circular dichroism in angle- and spin-resolved photoemission from the surface state on Bi(111)
本文基于ab initio单步理论研究了Bi(111)表面态光电子能谱的圆二色性，揭示了其自旋结构对称性及光子能量依赖性，并指出了初态自旋极化与自旋光电流的本质区别及揭示轨道角动量的问题。
2024-08-23 cond-mat.mtrl-sci
Multi hole bands and quasi 2-dimensionality in Cr2Ge2Te6 studied by angle-resolved photoemission spectroscopy
本文采用光电子能谱和从头算方法研究了二维铁磁体Cr2Ge2Te6的电子结构。我们的研究结果表明，在费米能级附近存在多个空穴型带，表明该材料可以通过操纵化学势来支持高电导率。此外，我们的光子能量依赖的角度分辨光电子能谱实验表明，几个空穴带表现出弱色散与不同的入射光子能量提供其二维实验签名。这些研究结果可以为进一步研究Cr2Ge2Te6在电子器件中的应用铺平道路。
2020-12-09 cond-mat.mtrl-sci
Spin- and time-resolved photoemission studies of thin Co2FeSi Heusler alloy films
本文用自旋和时间分辨光电子能谱研究了可能是半金属的Co_2Fe_Si全Heusler合金。对于激发，使用飞秒Ti：蓝宝石激光的二次和四次谐波，光子能量分别为3.1eV和5.9eV。我们比较了所测得的表面自旋极化对特定光电发射机制的依赖性，即1-光子光电发射（1 PPE）或2-光子光电发射（2 PPE）。在自旋极化中观察到的差异可以解释由自旋相关的寿命效应发生在2-光子吸收过程。在这种情况下，两种方法的逃逸深度的差异表明，观察到的自旋极化的减少（与体相比较）不能仅仅归因于最外表面层，而是发生在距离表面至少4-6 nm处。
2006-05-31 cond-mat.mtrl-sci
Time and energy-resolved two photon-photoemission of the Cu(100) and Cu(111) metal surfaces
计算了Cu（100）和Cu（111）表面像态的能量和时间分辨双光子光电子能谱。该表面由一维有效势建模，并且状态在真实空间内实时传播。为了获得能量分辨光谱，我们采用了一种几何方法的基础上划分成两个区域的空间。我们处理电子非弹性效应，考虑到在GW计划计算的散射率。为了进一步了解衰减机制，我们还研究了激发过程中经典Hartree势变化的影响。结果表明，这种影响很小。
2003-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Momentum-resolved electronic structure at a buried interface from soft x-ray standing-wave angle-resolved photoemission
角分辨光电子能谱（ARPES）是研究电子结构的一种强有力的技术，但它缺乏直接研究两种材料之间掩埋界面的能力。我们解决这个问题，结合ARPES与软X射线驻波（SW）激发（SWARPES），其中SW配置文件扫描通过样品的深度。研究了典型磁性隧道结La_（0.7）Sr_（0.3）MnO_3/SrTiO_3中的埋层界面。深度和动量分辨地图的Mn 3D EG和T2G状态从中心，散装和界面样区域的La0.7Sr0.3MnO3表现出明显不同的行为与在界面处的Mn键合的变化一致。我们比较的实验结果，国家的最先进的密度泛函和一步光电发射理论，令人鼓舞的协议，这表明广泛的未来应用这种技术。
2013-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Angle-resolved photoemission and first-principles electronic structure of single-crystalline $α$-uranium (001)
继续Opeil等人[Phys. Rev. B \textbf{73}，165109（2006）]的工作开始的光电发射研究，在本文中，我们报告了在173 K下对高质量单晶$α$ -铀进行的角分辨光电发射光谱（ARPES）研究的结果。使用X射线劳厄和低能电子衍射（LEED）图案的表面重建效果的情况下进行验证。我们比较的ARPES强度图与第一性原理能带结构计算使用广义梯度近似（GGA），我们发现良好的相关性与计算的色散的电子带。
2006-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon coupling in potassium-doped graphene: Angle-resolved photoemission spectroscopy
利用角分辨光电子能谱研究了Ir（111）衬底上钾掺杂石墨烯中费米能级附近π * 带的重正化过程。重整化被发现是相当弱的，几乎是各向同性的，与K-M和K-G方向的质量增强参数λ = 0.28（6）。这些结果与最近的第一性原理计算吻合得很好。
2009-12-16 cond-mat.mes-hall 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
Making ARPES Measurements on Corrugated Monolayer Crystals: Suspended Exfoliated Single-Crystal Graphene
自支撑剥离单层石墨烯是一种超薄柔性膜，其表现出平面外变形或扭曲。在本文中，描述了一种技术来测量的能带结构的这种独立的石墨烯的角分辨光电发射。结果表明，光电子相干性受晶体结构的限制。然而，通过将石墨烯粗糙度的表面形貌测量与角度分辨光电发射相结合，可以提取能量依赖的准粒子寿命和能带结构测量。我们的测量依赖于我们的发展有关的晶体的光电子谱线宽度的分析配方。我们的ARPES测量结果表明，尽管从晶体的平面性显着偏差，剥离的悬浮石墨烯的电子结构是接近理想的，未掺杂的石墨烯;我们测量的狄拉克点是在25毫电子伏的$E_F$。此外，我们表明，悬浮石墨烯的行为作为一个边缘费米液体，准粒子寿命的规模为$(E - E_F)^{-1}$ ;与其他石墨烯和石墨的数据进行了比较讨论。
2011-04-13 cond-mat.mtrl-sci
Angle-resolved photoemission spectroscopy and its application to topological materials
角分辨光电子能谱（ARPES）是一种基于光电效应的实验技术，可以说是探测固体电子结构的最有力的方法。在过去的十年中，ARPES取得了显著的进展，包括软X射线ARPES、时间分辨ARPES、自旋分辨ARPES和空间分辨ARPES的快速发展，以及能量和动量分辨率的显著提高。因此，ARPES已成为拓扑材料研究中不可或缺的实验探针，这些拓扑材料具有可以通过ARPES直接检测的特征非平凡体和表面电子结构。在过去的几年里，ARPES在拓扑材料的几个里程碑式的发现中发挥了至关重要的作用，包括拓扑绝缘体和拓扑狄拉克和外尔半金属的鉴定。在这篇技术评论中，我们评估了不同ARPES技术的最新发展，并说明了这些技术在拓扑材料研究中的应用能力。
2021-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Graphene lattice recoil in hard X-ray photoemission: Experiment and Theory
Università degli Studi di Roma Tre（罗马第三大学）；INFN Sezione di Roma Tre（意大利国家核物理研究院罗马三分院）；Sapienza University of Rome（罗马第一大学）；ISC-CNR Institute for Complex Systems（复杂系统研究所（欧洲原子能研究共同体））；Graphene Labs, Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工大学石墨烯实验室）；Diamond Light Source Ltd（钻石光源有限公司）
研究通过实验和建模揭示硬X射线C 1s光电子能谱中核反冲与电子不对称性对谱形的共同影响，提出电子卷积模型以准确描述反冲效应。
2026-05-12 cond-mat.mtrl-sci
Is there a polaron signature in angle-resolved photoemission of CsPbBr3?
大极化子的形成被认为是卤化铅钙钛矿的高缺陷容限、低迁移率、低载流子俘获和低非辐射复合速率的原因。最近，大极化子形成的直接证据已被报道从角分辨光电发射CsPbBr 3的理论正交结构的50%的有效质量增强。我们提出了深入的能带色散测量CsPbBr 3和GW的计算，导致几乎相同的有效质量在价带最大值为0.203+/-0.016 m0的实验和正交理论中的0.226 m0。我们认为，有效质量可以解释的基础上，电子-电子相关和大极化子的形成不能从光电子能谱数据得出结论。
2022-06-28 cond-mat.mtrl-sci
Physical origin of satellite in photoemission of doped graphene: An ab-initio GW plus cumulant study
我们计算了悬浮和外延掺杂的石墨烯的光电子能谱使用从头算累积展开的格林函数的基础上GW的自能。我们的结果进行了比较实验和标准GW计算。对于碳化硅衬底上的掺杂石墨烯，我们发现，与早期的计算相反，GW的光谱函数仅不能再现实验卫星特性。然而，从头算GW加上累积量理论结合衬底筛选的准确描述，结果与实验吻合良好，但没有给出等离子体（即，没有满足戴森方程的额外的明确定义的激励）。
2013-02-13 cond-mat.mes-hall 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
Angle resolved Photoemission from Ag and Au single crystals: Final state lifetimes in the as range
本文给出了Ag（111）和Au（111）单晶在正常发射几何条件下的角分辨光电子能谱，光子能量在8 eV和160 eV之间，以很近的距离测量。观察到的最主要的过渡是由于f-衍生的最终状态位于约16 eV至17 eV以上的EF两种材料。这些跃迁表现出非常独特的共振现象和选择规则，并使人想起所涉及的状态的角动量特性。激发电子的寿命是在阿秒（as）范围内，从所观察到的过渡的能量宽度确定。这作为一种替代方法，直接测定激发电子寿命的激光光谱。
2016-12-19 cond-mat.mtrl-sci
Enabling photoemission electron microscopy in liquids via graphene-capped microchannel arrays
光电子发射显微镜PEEM是一个强大的工具，光谱图像动态表面过程在纳米级，但传统上限于超高或中等真空条件。在这里，我们开发了一种新的石墨烯封端的多通道阵列样品平台，扩展了光电子能谱显微镜的能力，以常规的液体和大气压力的研究与标准PEEM设置。使用这个平台，我们表明，石墨烯在前几层中对水的电子结构只有很小的影响，因此将允许检查最小扰动的水相界面动力学。类似于生物医学研究中的微阵列筛选技术，我们的平台非常适合与大规模数据挖掘，模式识别和组合方法相结合，用于固液界面的时空和时空分析。使用贝叶斯线性分解算法，我们能够区分不同的X射线引起的水辐解方案，并在气泡形成的后期观察到亚稳润湿中间水层
2016-11-23 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for large Rashba splitting in PtPb4 from Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
采用激光角分辨光电子能谱（ARPES）和密度泛函理论（DFT）方法研究了PtPb $_{4}$的电子结构.这种材料与PtSn $_{4}$密切相关，PtSn表现出奇特的拓扑性质，如狄拉克节点弧。PtPb $_{4}$的费米面（FS）由布里渊区（BZ）中心的两个电子袋和布里渊区边界附近的几个空穴袋组成。我们的ARPES数据揭示了显着的Rashba分裂在$Γ$点与DFT计算一致。Rashba分裂的存在可能会使这种材料的自旋电子应用的潜在利益。
2020-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Site-specific symmetry sensitivity of angle-resolved photoemission spectroscopy in layered palladium diselenide
具有褶皱层形态的二维（2D）材料由于其对外部扰动的各向异性响应和宽带隙可调谐性（随着层数的增加）而成为下一代光电子器件的有希望的候选者。其中，PdSe2是一种新兴的2D过渡金属二硫属化物，其带隙范围从单层中的1.3 eV到块体中的预测半金属行为。在这里，我们使用角分辨光电子能谱探索的电子能带结构的PdSe 2的能量和动量分辨率。我们的测量揭示了体的半导体性质。此外，倒易空间的恒定结合能图显示出对原子排列及其对称性的显着位点特异性敏感性。通过密度泛函理论计算，我们将这种效应归因于电子能带结构的固有轨道特性。这些结果不仅提供了一个更深入的了解PdSe2的电子构型，但也建立了额外的能力的光电子能谱。
2021-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Ultrathin Topological Insulators Grown via MBE Characterized by in-situ Angle Resolved Photoemission Spectroscopy
我们展示了使用分子束外延生长高质量的拓扑绝缘体Bi_2Se_3和Bi_2Te_3外延膜的能力。与以前的生长技术不同，这种技术通常将费米能固定在超导样品的导带中，我们的样品仍然是本征体绝缘体。我们使用原位角分辨光电子能谱（ARPES），这是一个直接的探针的能带结构，和异位原子力显微镜表征这些薄膜。我们发现，导带位于费米能级之上，表明体绝缘行为，只有表面态跨越EF。我们的结论是，热裂解的Te和Se在我们的生长导致更高质量的薄膜，铺平了道路，为未来的改进生长的拓扑绝缘体。
2012-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Unusual Electronic Structure of Dirac Material BaMnSb$_2$ Revealed by Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
利用高分辨角分辨光电子能谱测量和能带结构研究了BaMnSb $_2$的电子结构。所有观察到的带都是几乎线性的，延伸到很宽的能量范围。测量的费米面主要由$Γ$周围的空穴袋和Y处的强点组成，它们是由线性带的交点形成的。BaMnSb $_2$的电子结构测量值与能带结构计算值有很大的偏差。这些结果将刺激进一步的努力，从理论上理解BaMnSb $_2$的电子结构，并在这种狄拉克材料中寻找新的性能。
2021-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Coherent and incoherent excitation pathways in time-resolved photoemission orbital tomography of CuPc/Cu(001)-2O
以CuPc/Cu(001)-2O为例，展示时间分辨光电子轨道断层成像可区分相干与非相干激发路径，通过调控泵浦光参数实现LUMO非相干演化与HOMO相干贡献的分离及分子取向选择性激发。
2023-11-22 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic spin polarized electronic structure of CrO2 epitaxial film revealed by bulk-sensitive spin-resolved photoemission spectroscopy
我们进行了体敏自旋分辨光电子能谱，以澄清本征自旋分辨电子态的半金属铁磁体CrO2。我们在TiO 2（100）上使用CrO 2外延膜，其显示出在1 eV处具有清晰费米边缘的峰，与CrO 2的体敏感PES光谱一致。在40 K下的自旋分辨光谱中，虽然在自旋向上（多数自旋）状态下观察到费米边缘，但在自旋向下（少数自旋）状态下没有观察到费米能级（EF）处具有低于EF 0.5 eV的能隙的状态。在300 K时，自旋下降状态的间隙关闭。这些结果是一致的电阻率测量和磁滞曲线的制造CrO2薄膜，构成光谱证据的CrO2在低温下的半金属性，并减少在室温下的自旋极化。我们还讨论了Cr 3d的电子相关效应。
2015-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structures of Black Phosphorus Studied by Angle-resolved Photoemission Spectroscopy
采用最先进的角分辨光电子能谱研究了单晶黑磷的电子结构。通过高分辨率的光子能量依赖性测量，沿面外和面内方向的带色散的实验确定。电子被发现是更本地化的ab-平面比在计算中预测的。除了kz色散体带外，在动量空间中还观察到共振表面态。我们的发现强烈表明，需要考虑更多的细节，以充分理解黑磷的电子性质的理论。
2014-05-29 cond-mat.mtrl-sci
Valence Band Dispersion Measurements of Perovskite Single Crystal with Angle-resolved Photoemission Spectroscopy
利用角分辨光电子能谱（ARPES）和逆光电子能谱学（IPES）研究了超高真空（UHV）下解理的钙钛矿（CH_3 NH_3 PbBr_3）单晶的电子结构。观察到价带的高度可再现的色散特征，其关于布里渊区中心和边界具有良好的对称性。发现沿ΓX和ΓM方向的最大色散宽度分别为~0.73 eV和~0.98 eV。孔的有效质量估计为~0.59 m0。用原子力显微镜（AFM）和扫描电子显微镜（SEM）对表面质量进行了验证。用高分辨X射线光电子能谱学（XPS）研究了样品的元素组成。电子结构的实验结果与理论计算结果吻合较好。
2016-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Reconstructing the wavefunction of magnetic topological insulators MnBi2Te4 and MnBi4Te7 using spin-resolved photoemission
针对MnBi2Te4和MnBi4Te7表面电子结构理解不足的问题，该研究利用高效自旋与角分辨光电子能谱成像其表面态自旋极化和轨道特性，映射模型波函数描述自旋-轨道纹理并揭示减小拓扑表面态磁隙的新机制。
2025-06-03 cond-mat.mtrl-sci
Quasiparticles in high temperature superconductors: consistency of angle resolved photoemission and optical conductivity
对高温超导体角分辨光电发射和光电导实验的一致性进行了检验。在电子自能的极限（与角分辨光电子能谱数据明显一致）内，导出了与动量关系弱而与频率关系强的公式，这些公式与两个实验中测得的量直接相关。将该公式应用于最佳和过掺杂的$Bi_{2}Ca_{2}SrCu_{2}O_{8+δ}$表明，从光电发射测量推断的总自能不能解释为输运散射率（与Varma和Abrahams的工作一致），但如果Landau参数效应不可忽略，则非弹性部分可以如此解释。
2003-03-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-assisted indirect transitions in angle-resolved photoemission spectra of graphite and graphene
利用角分辨光电子能谱（ARPES）研究了不同入射光子能量和偏振态下石墨烯和石墨中电子的间接跃迁。石墨烯和石墨的间接跃迁的理论计算与高取向热解石墨和石墨单晶的实验测量进行了比较。石墨的横向光学（TO）和面外纵向声学（ZA）声子模式以及石墨烯的TO声子模式的色散关系可以从非弹性ARPES强度提取。我们发现，在石墨和石墨烯的ARPES谱中，通过使用约11.1 eV的光子能量，可以观察到布里渊区中沿$Γ$ - $K$和$K$ - $M$ - $K'$方向的$k$点的TO声子模。在ARPES过程中，这种情况下的相关机制是共振间接跃迁。另一方面，石墨的ZA声子模式可以通过使用约6.3eV的光子能量通过非共振间接跃迁观察到，而石墨烯的ZA声子模式在相同的机制内不应该被观察到。
2016-08-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory of subcycle time-resolved photoemission: application to terahertz photodressing in graphene
最近的实验进展的动机，我们重新审视泵浦探测时间和角度分辨光电子能谱（trARPES），这是最强大的技术之一，以跟踪瞬态泵浦驱动的修改的电子性质的理论。光-物质相互作用的泵浦诱导动力学可以用不同的规范来描述。标准的最小耦合导致速度计，由线性耦合到矢势定义。在紧束缚（TB）模型的背景下，Peierls替代是单带模型常用的方案。多轨道扩展-包括偶极矩与电场的耦合-最近已经被引入和测试。在这项工作中，我们从非平衡格林函数的角度推导出时间分辨光电发射理论。这种方法自然地结合了光电子连续体，这允许直接计算可观察到的光电流。遵循这条路线，我们引入规范不变的时间分辨的光电发射信号的表达式。该理论被应用到石墨烯泵浦短太赫兹脉冲，我们对待内的第一原理TB模型。我们调查的规范不变性，并讨论在子周期时间分辨光电发射中观察到的典型效应。我们的形式主义是一个理想的起点，包括散射效应的现实trARPES模拟。
2021-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
How Circular Dichroism in time- and angle-resolved photoemission can be used to spectroscopically detect transient topological states in graphene
用圆偏振光泵浦石墨烯是光剪裁拓扑带的原型。实现诱导Floquet-Chern绝缘体状态和追踪清晰的实验表现一直是一个挑战，散射效应起着至关重要的作用。我们解决了理论和实验之间的差距，采用微观量子动力学计算，包括现实的电子-电子和电子-声子散射。我们的理论提供了一个直接的链接到建立的Floquet-Chern绝缘体状态在光驱动的石墨烯和其检测的时间和角度分辨光电子能谱（ARPES）。这使我们能够研究由于失相和热化效应引起的Floquet特征的稳定性。我们还讨论了激光加热态的超快霍尔响应。此外，诱导的赝自旋织构和相关的Berry曲率引起动量依赖的轨道磁化，这反映在ARPES（CD-ARPES）的圆二色性。结合我们的非平衡计算与一个准确的一步理论的光电发射，使我们能够建立一个直接的链接之间的建立的拓扑状态和二向色性泵浦探测光电发射信号。进一步证实了CD-ARPES中的特征特性对加热和失相效应是稳定的。因此，跟踪圆二色性的时间分辨光电发射提供了新的见解瞬态拓扑性质。
2020-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phonon-pump XUV-photoemission-probe in graphene: evidence for non-adiabatic heating of Dirac carriers by lattice deformation
我们调制的原子结构的双层石墨烯通过驱动其晶格在共振与面内E1 u晶格振动在6.3 μ m。使用时间和角度分辨光电子能谱（tr-ARPES）与极紫外（XUV）脉冲，我们测量的狄拉克电子附近的K点的响应。我们观察到，晶格调制导致异常的载流子动力学，与狄拉克电子达到较低的峰值温度和更快的速率相比，当激发远离声子共振或在单层样品中施加放松。冻结声子计算预测戏剧性的能带结构的变化时，E1 u振动的驱动，我们用来解释在实验中观察到的异常动力学。
2014-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Anisotropic Electron-Phonon Coupling Uncovered By Angle-Resolved Photoemission
最近在高温超导体中积累了大量的实验证据，表明这些材料中存在电子-声子耦合。这些发现挑战了一些关于电子-声子相互作用能做什么和不能做什么的根深蒂固的信念。在这篇文章中，我们审查的证据主要是从角分辨光电发射（ARPES）测量指出的重要性，电子耦合到某些声子模式的铜酸盐。
2004-09-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Time-Resolved Photoemission Spectroscopy of Quantum Materials Using High Harmonic Generation: Probing Electron-Phonon Interactions and Non-Equilibrium Dynamics
本综述探讨了基于高次谐波生成（HHG）的飞秒时间分辨光电子能谱技术，重点介绍了其在多种量子材料中探测电子-声子相互作用与非平衡动力学方面的应用与发现。
2025-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tight-binding approach to understand photoelectron intensity from graphene for circularly polarized light
我们已经研究了角度分辨光电子能谱信号上的不完美的圆偏振的影响，使用石墨烯作为一个原型系统，可以在紧束缚形式主义的理解。我们发现，完美的左，右圆偏振光给出了相同的光电子强度分布周围的石墨烯$π$带的恒定能量轮廓。另一方面，在破坏偏振的纯度时，光电子强度开始显示圆二色性，其随着缺陷的进一步增加而增强。我们的研究结果预测存在一个额外的因素，从石墨烯的光电发射信号中观察到的圆二色性，因此建议的实验条件的重要性，以了解通过光电发射光谱观察到的圆二色性。
2015-04-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast Electron Dynamics in Epitaxial Graphene Investigated with Time- and Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
为了利用石墨烯有趣的光学特性，有必要更好地了解超短时间尺度上材料中的光-物质相互作用。用强烈的超快激光脉冲激发狄拉克费米子会触发一系列涉及电子、声子和杂质之间相互作用的过程。在这里，我们研究这些相互作用的外延石墨烯支持碳化硅（半导体）和铱（金属）基板上使用超快时间和角度分辨光电子能谱（TR-ARPES）的基础上高次谐波产生。对于半导体衬底，我们揭示了一个复杂的热载流子动力学，表现在一个升高的电子温度和线宽的$π$带的增加。通过分析这些效应，我们能够解开石墨烯中的电子弛豫通道。在金属衬底上，发现这种热载流子动力学受到金属的存在的严重干扰，并且我们发现，由于金属对激光场的屏蔽，电子系统比半导体更难加热。
2016-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Angle-resolved photoemission spectroscopy study on iron-based superconductors
角分辨光电子能谱（ARPES）在确定铁基超导体的能带结构和超导能隙结构方面发挥了重要作用。本文从ARPES的角度，简要回顾了本课题组近年来在铁基超导体及其母体化合物方面的主要研究成果，并阐述了我们目前对铁基超导体的反铁磁性和超导电性的认识。
2013-08-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Direct measurement of quantum phases in graphene via photoemission spectroscopy
量子相位为我们理解系统的基本性质提供了重要的信息。然而，量子相位的观测，例如Berry相位和紧束缚形式主义中两个非等效定域轨道之间的哈密顿矩阵元的符号，受到其他因素的挑战，例如，动态相位和自旋/谷简并，以及缺乏方法。在这里，我们报告了一种新的方法来直接访问这些量子相位，通过偏振相关角分辨光电子能谱（ARPES），使用石墨烯作为一个原型的二维材料。我们表明，动量和偏振相关的光谱强度提供了直接测量（i）带波函数的相位和（ii）非等效轨道的矩阵元素的符号。在将光偏振旋转π/2时，我们发现具有n π Berry相位的石墨烯（对于常用形式的布洛赫波函数，对于单层石墨烯n=1，对于双层石墨烯n=2）表现出ARPES强度旋转π/n，并且ARPES信号揭示了单层和双层石墨烯中矩阵元素的符号。该方法提供了一种新的技术，直接提取各种材料的基本量子电子信息。
2011-09-16 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Coherent Excitonic Quantum Beats in Time-Resolved Photoemission Measurements
通过超快激光脉冲对材料的相干激发在时间分辨光电发射测量中可以具有有趣的、可观察的动力学。超快抽运脉冲的宽光谱宽度可以相干激发多个激子能级。当这种相干激发态通过光电子能谱探测时，不同激子能级的偏振之间的干涉可以导致可观察到的相干激子拍频。本文提出了计算相干激发激子态的时间和角度分辨光电子能谱的理论方法。随后，我们应用我们的形式主义一个简单的模型例子类氢激子能级，以确定控制量子拍频的依赖关系。我们的研究结果表明，相干量子激子拍频的最明显的效果是看到中间的激发激子能级和泵浦脉冲的中心能量提供这种效果的可调谐性。
2019-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
How to determine Fermi vectors by angle resolved photoemission?
角分辨光电子能谱（ARPES）通常用于评价费米面的形状，它采用简单的判据来确定平行于费米面的费米矢量k_F，如费米能级处的最大光电子强度或动量分布函数的不连续性。在这里，我们表明，这些标准可能会导致很大的不确定性，特别是窄带系统。我们发展了一种可靠的方法，用于确定费米矢量采用高分辨率ARPES在不同的温度。用准二维系统TiTe_2的数据讨论了该方法的相关性和准确性。
1999-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tracking primary thermalization events in graphene with photoemission at extreme timescales
直接和逆俄歇散射是介导半导体中热载流子热化的主要过程之一。这两个过程涉及通过与第三载流子交换能量来湮灭或产生电子-空穴对，第三载流子被加速或减速。逆俄歇散射通常被抑制，因为减速的载流子必须具有高于带隙本身的过量能量。在石墨烯中，这是无间隙的，相反，逆俄歇散射预测在最早的时间延迟是占主导地位的。在这里，$<8$飞秒极紫外脉冲被用来检测这种不平衡，跟踪激发电子的数量和它们的动能与时间和角度分辨光电子能谱。超过约25 fs的时间窗口后，吸收的泵浦脉冲，我们观察到的导带载流子密度的增加和平均载流子动能的同时减少，揭示了弛豫实际上是由逆俄歇散射为主。在极端时间尺度的光电子学载流子散射的测量将作为指导超快控制的电子性能在固体PetaHertz电子学。
2015-05-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observing coherences with time-resolved photoemission
我们讨论了潜在的创建和测量的相干性在色散固体和量子位类单级使用当前一代的时间和角度分辨光电发射技术。我们表明，在这两种情况下，当泵和探针重叠积极与相干的水平，当探针优先测量一个水平相比，其他的时间分辨的光电子信号显示在能级之间的能量差的拍频模式。在色散带的情况下，这导致动量依赖振荡，其可用于绘制出能带结构中的小能量标度。我们进一步发展了时间分辨光电子能谱的双面费曼图，并讨论了退相干的测量，以深入了解量子比特和色散带的特性。
2020-05-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
HHG-laser-based time- and angle-resolved photoemission spectroscopy of quantum materials
时间和角度分辨光电子能谱在揭示固体材料的非平衡电子结构方面发挥了重要作用。高次谐波产生的实现，以获得更高的光子能量也使我们能够调查宽布里渊区的时间尺度低于100 fs。在这篇文章中，我们回顾了我们最近的研究，使用高谐波产生激光为基础的时间和角度分辨光电子能谱研究各种量子材料。我们揭示了每个系统中许多前所未有的现象，并突出了一些代表性的结果。
2021-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrafast Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy of Quantum Materials
时间和角度分辨光电子能谱技术促进了量子材料研究的许多最新进展。本文综述了非相干非平衡电子动力学的研究、电子与集体激发相互作用的分析、缀饰态物理的探索和未占能带结构的研究等方面的进展。并对未来的发展前景进行了展望。
2016-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi liquid angle resolved photoemission lineshapes of Li0.9Mo6O17
最近，Xue等人（PRL v.83，1235（'99））的一封信报道了准一维Li0.9Mo6O 17的费米液体（FL）角分辨光电发射（ARPES）线型，与我们在该材料中的非FL线型的报告（PRL v.82，2540（' 99））相矛盾。Xue等人将差异归因于角度分辨率的提高。在本文中，我们指出这种推理是有缺陷的。相反，我们发现，他们的数据有根本的区别，从其他ARPES的结果，也带理论。
2000-08-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Revealing the electronic band structure of trilayer graphene on SiC: An angle-resolved photoemission study
近年来，三层石墨烯由于其堆叠和电场依赖的电子性质而引起了广泛的关注。然而，一个直接的和良好的解决其能带结构的实验可视化尚未报道。本文利用角分辨光电子能谱（ARPES）数据，高分辨率地研究了在α-SiC（0001）和β-SiC（111）上通过氢嵌入获得的三层石墨烯的电子能带结构。紧束缚计算得到的电子带拟合的实验数据，以提取Bernal和菱面体堆叠三层的原子间跳跃参数。低能电子显微镜（LEEM）的测量表明，三层域延伸超过几十平方微米的面积，这表明利用这种材料在电子和光子器件的可行性。此外，我们的研究结果表明，在SiC衬底上的菱面体堆叠三层的发生率显着高于天然块状石墨。
2014-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Polarization-Modulated Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy: Towards Circular Dichroism without Circular Photons and Bloch Wavefunction Reconstruction
角分辨光电子能谱（ARPES）是研究固体电子能带结构的最有效的技术。为了完整地描述拓扑材料的电子结构，人们需要超越能带结构映射，并访问有关动量分辨布洛赫波函数的信息，即轨道，Berry曲率和拓扑不变量。然而，由于相位信息丢失的过程中测量的光电发射强度，检索复值布洛赫波函数从光电发射数据仍然是难以捉摸的。我们介绍了一种新的测量方法和相关的观测极紫外角分辨光电子能谱，电离辐射偏振轴的连续调制的基础上。跟踪偏振轴旋转时的光电子强度调制的能量和动量分辨的振幅和相位，使我们能够检索光电子角分布（CDAD）中的圆二色性，而不使用圆形光子，提供直接的见解到相位的光电子矩阵元素。在两个相关带的情况下，有可能用中等的理论输入来重建轨道赝自旋（以及布洛赫波函数），如对于原型层状半导体过渡金属二硫属化物2 H-WSe $_2$所证明的。这种新的测量方法在ARPES，这是阐明周围的操作的光电离跃迁偶极矩阵元素，结合一个简单的紧束缚理论，是一般的，并增加了一个新的维度，以获得深入了解轨道赝自旋，贝里曲率，和布洛赫波函数的许多相关的结晶固体。
2022-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A tunable low-energy photon source for high-resolution angle-resolved photoemission spectroscopy
我们描述了一个可调谐的低能量光子源组成的激光驱动的氙等离子体灯耦合到Czerny-Turner单色器。组合的可调谐性，亮度和窄光谱带宽使该光源在基于实验室的高分辨率光电子能谱实验中非常有用。该光源提供能量高达~7 eV的光子，在典型条件下在10 meV的光谱带宽内提供>10^12 ph/s的光子，这与氦等离子体灯和许多同步加速器光束线相当。我们首先描述的灯和单色系统，然后表征其输出，注意到这些参数是感兴趣的光电发射实验。最后，我们提出了角度分辨光电子能谱数据使用的光源和比较其性能的传统氦等离子体灯。
2017-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
