ARPES Spectra of the Hubbard model
我们讨论了在中间耦合区用动力学集团近似计算的二维哈伯德模型的谱,这是一种非微扰方法。我们发现了一个交叉从一个正常的费米液体与费米表面周围的布里渊区中心封闭在大掺杂的非费米液体小掺杂。这种交叉是由2D布里渊区的$X$点周围的费米面分裂发出的信号,这最终导致了围绕点M闭合的类空穴费米面。在低掺杂的费米面的拓扑结构表明违反了Luttinger定理。我们讨论了不同的方式提出的光谱数据提取信息的费米面。与最近的实验进行比较。
2001-11-20 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
Electron dynamics in the normal state of cuprates: spectral function, Fermi surface and ARPES data
研究了铜氧化物窄带电子子系统中电子-声子相互作用对激发谱和阻尼的影响。本文在t-J模型的框架内,提出了一种在正常态下用特征Einstein模$ω_0$解决强电子关联和局域电子-声子结合问题的方法。在Hubbard-I近似下,我们找到了极化子能带的精确解。我们建立了一个复杂的激发谱,在低维系统的纯运动学部分的哈密顿实现。它主要由格点格林函数的特性决定。在电子浓度和跳跃积分的一定范围内,费米能级上的关联能隙是可能的。此外,在特定情况下,它被观察到的费米表面的掺杂演变。我们发现,强的电子-声子束缚使费米能级附近的电子-极化子激发具有一定程度的相干性,沿波节方向的谱对波矢模的依赖性较弱。它对应于ARPES数据。实验观察到的扭结在节点方向的铜氧化物的一个可能的起源解释附近的模式- $ω_0$形成的极化子带的精细结构。
2015-09-29 cond-mat.str-el
Extremely Correlated Fermi Liquid Description of Normal State ARPES in Cuprates
用角分辨光电子能谱学(ARPES)测量的高温超导铜氧化物正常态单粒子谱函数,被认为是反常的,也是理解的关键。在这里,我们表明,一个前所未有的详细描述的数据所产生的光谱函数的极其相关的费米液态的t-J模型最近提出的Shastry。本说明书包括关于最佳掺杂的Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$的激光和常规同步加速器ARPES数据,以及关于La $_{1.85}$ Sr $_{0.15}$ CuO $_4$材料的常规同步加速器ARPES数据。{ \em它适用于具有相同物理参数值的所有数据集},满足粒子求和规则,并成功解决了色散中两个广泛讨论的“扭结”异常。
2011-08-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Doping-dependent nodal Fermi velocity in Bi-2212 revealed by high-resolution ARPES
基于激光的角分辨光电子能谱(ARPES)的分辨率提高,可以可靠地获得光谱中的精细结构。我们提出了一个系统的,依赖于掺杂的研究最近发现的低能量扭结在节点的分散Bi 2Sr 2CaCu 2 O 8 +d(Bi-2212),这表明这种扭结在欠掺杂Bi-2212的普遍性和鲁棒性。由于这种扭结的节点速度的重整化变得更强的欠掺杂,揭示了节点费米速度是非普遍的,与假设的现象。这与间隙速度v2的激光ARPES测量一起使用,以解决与热导率测量的差异。
2010-03-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The ARPES Pseudogap and Anomalous Background of Underdoped BiSCO 2212 as Evidence for a Fermi Level Band Crossing
利用角分辨光电子能谱(ARPES)在欠掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O_8+ δ(BiSCO)的正常态中观察到赝能隙,这与铜酸盐超导体的一种新的能带结构(x2-y2和z2带在费米能级交叉)相一致。实验方法中的限制阻止了窄的3D z2带被完全解析,而是导致具有“阶跃函数”特征的宽背景。因此,费米面被错误分配,近似d波对称的赝能隙发展。
1999-11-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Can the bosonic coupling constant be extracted from the ARPES scattering rate in cuprate superconductors?
分析了近年来在高温超导铋酸盐\cite{Kordyuk}上获得的自能虚部的ARPES结果。通过接受将自能分成费米液体和玻色子部分的“费米玻色”{ \it划分程序}--这是在\cite{Kordyuk}中提出的,人们得到非常小的玻色子耦合常数,$λ_{B, Im} <0.2$。如果这个过程是正确的,那么标准的埃利亚什伯格理论就使得任何玻色子配对机制都变得无关紧要了。因此,我们面临着一个三难困境:(1)放弃"费米-玻色“除法程序\cite{Kordyuk} ;(2)放弃Eliashberg理论;(3)放弃在三步模型中解释ARPES数据,其中ARPES强度与准粒子谱函数$A(\mathbf{k},ω)$成正比。然而,由于在70 meV \cite{Lanzara}下从ARPES节点扭结中提取的玻色子耦合常数(测量自能的实部)比从ARPES线宽中提取的大得多,这意味着在\cite{Kordyuk}中进行的“费米-玻色”除法程序是不明确的。
2004-04-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
ARPES spectral functions and Fermi surface for La(1.86)Sr(0.14)CuO(4) compared with LDA+DMFT+Sk calculations
利用高能高分辨角分辨光电子能谱(ARPES)和LDA+DMFT+ Sk组合计算方案,研究了La(1.86)Sr(0.14)CuO(4)(LSCO)微欠掺杂高温超导体系,采用动力学平均场论(DMFT)求解相应的单带哈伯德模型,模型参数由局域密度近似(LDA)第一性原理得到.一个“外部”依赖于k的自能Sk描述了相关电子与反铁磁(AFM)赝能隙波动的相互作用。实验和理论数据清楚地表明,“破坏”的LSCO费米面附近的(π,0)点和形成的“费米弧”的节点方向。ARPES的能量分布曲线(EDC)和动量分布曲线(MDC)表明准粒子带在(pi,0)点附近偏离费米能级。从理论计算表明AFM起源的赝能隙状态的光谱函数的相同的行为如下。
2009-11-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
ARPES view of orbitally resolved quasiparticle lifetimes in iron pnictides
用ARPES方法研究了两种铁属元素化物LiFeAs和Ba(Fe $_{0.92}$ Co $_{0.08}$)$_2$ As $_2$(Co 8)中$d_{xy}$和$d_{xz}$/$d_{yz}$轨道的重整化和准粒子寿命.我们发现,这两个量依赖于轨道的性质,而不是在费米表面上的位置(例如空穴或电子口袋)。在LiFeAs中,$d_{xy}$的重正化较大,而Co 8中的两种类型的轨道上的重正化相似。最显著的特征是,$d_{xy}$的寿命表现出与$d_{xz}$ / $d_{yz}$明显不同的行为,这一特征被证明对我们能想到的所有ARPES警告都是稳健的。它们在$E_F$附近具有较小的值,并表现出较大的$ω$和温度依赖性。虽然$d_{xy}$的行为与费米液体描述相容,但对于$d_{xz}$ / $d_{yz}$则不是这种情况。这种情况应该对铁磷属元素化物的物理学有重要的影响,到目前为止还没有考虑过。更一般地说,它提出了有趣的问题,如何费米液体制度可以建立在一个多频带系统与小的有效带宽。
2016-02-25 cond-mat.str-el
ARPES study of Pb doped Bi_2Sr_2CaCu_2O_8 - a new Fermi surface picture
本文报道了具有抑制超结构的Pb掺杂Bi_2Sr_2CaCu_2O_8(Bi_(2212))晶体的高分辨角分辨光电子能谱数据。提高分辨率和非常高的动量空间采样在不同的光子能量揭示了两个费米表面件的存在。一个具有类空穴拓扑,而另一个具有非常接近(pi,0)的范霍夫奇点,其在某些光子能量下的拓扑类似于类电子片。这一结果提供了一个统一的图片的费米面在Bi 2212化合物和调和相互矛盾的报告。
2001-06-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Controlling the self-doping of YBa2C3O7-d polar surfaces: From Fermi surface to nodal Fermi arcs by ARPES
YBa_2Cu_3 O_(6.5)正常态电阻率量子振荡的发现首次证明了欠掺杂铜酸盐中费米面(FS)口袋的存在。然而,口袋的电子与空穴的字符,并在封闭FS轮廓的解释,是相当大的辩论的主题。角分辨光电子能谱(ARPES)具有探测电子色散和FS的能力,非常适合解决这个问题。遗憾的是,YBa_2C_3O_(7-d)(YBCO)的ARPES研究受到技术表面灵敏度的限制。在这里,我们表明,这源于极性和相应的自掺杂的YBCO表面。通过在解理表面上原位沉积钾原子,我们能够连续地将单个样品的掺杂从重度过掺杂调整到欠掺杂状态。这揭示了在欠掺杂的YBCO 6.5中,正常金属样FS逐渐崩溃成四个断开的节FS弧,或者可能进入空穴而不是电子口袋。
2008-01-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
ARPES on Na$_{0.6}$CoO$_{2}$: Fermi surface, extended flat dispersion, and unusual band splitting
与超导体Na $_{0.3}$ CoO $_2$密切相关的单晶Na $_{0.6}$ CoO $_2$的电子结构。$y$ H $_2$ O($T_c \sim 5K$)的角分辨光电子能谱进行了研究。虽然测得的费米表面被发现是一致的预测的局部密度带理论,能量色散是高度重整化,与各向异性沿两个主轴($Γ$ - $K$,$Γ$ - $M$)。我们的ARPES结果还表明,沿$Γ$-$K$,在$E_F$稍上方形成了一个扩展的平带.此外,在费米面附近沿$Γ$-$M$方向观察到一个不寻常的能带分裂,这与预测的双层分裂不同。
2003-10-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Manifestation of marginal Fermi liquid and phonon excitations in photoemision experiments of cuprate superconductors
最近在铜氧化物超导体中的ARPES实验表明,在费米能附近的电子色散中存在扭结。这种扭结与电子自能虚部的线性频率依赖性共存。在本文中,我们表明,这两个功能可以占,如果电子-声子相互作用包括在一个模型中的电子是由边缘费米液体理论描述。声子提供了实验中看到的能量尺度,但费米能级处的准粒子重量为零。在高结合能下,与实验一致,电子色散不进入单电子带。我们分析了从ARPES实验中提取的电子散射率和从输运性质中提取的电子散射率之间的兼容性。我们的结论是,电子-声子相互作用相关的输运性质是强烈屏蔽相对于从ARPES提取的。这与最近在t-J模型1/N展开的背景下的研究一致。
2001-10-19 cond-mat.str-el
Measuring Fermi velocities with ARPES in narrow band systems. The case of layered cobaltates
ARPES是测量金属中费米速度vF的先验选择技术。在关联系统中,将该实验值与能带结构计算中获得的值进行比较是有趣的,因为偏差通常被认为是强电子关联存在的良好指标。然而,从ARPES光谱中提取vF并不总是简单的。我们在这里研究层状钴酸盐的情况下,一个有趣的家庭相关的金属。我们比较了通过标准方法获得的结果,即在恒定动量k(能量分布曲线,EDC)或恒定结合能ω(动量分布曲线,MDC)下的光谱拟合。我们发现,这两种方法之间的差异vF可以大到2倍。这两种方法的可靠性与电子自能的k和ω依赖程度密切相关。由于相关系统的k依赖性通常比ω依赖性小得多,因此通常期望MDC分析给出更可靠的结果。然而,我们在这里回顾几个例子内钴,其中MDC分析显然会导致非物理的结果,而EDC分析似乎连贯。我们将EDC和MDC分析之间的差异归因于光电发射强度随动量k的强烈变化。这会扭曲MDC的线形,但不会影响EDC的线形。包括强度的k依赖性的模拟允许非常好地再现MDC和EDC分析之间的差异。这种动量依赖性可以是外在的或内在的。我们认为,后者是最有可能的,实际上包含有价值的信息的性质的相关性,这将是有趣的进一步提取。
2012-11-19 cond-mat.str-el
Fermi Surface and Quasiparticle Excitations of overdoped Tl2Ba2CuO6+d by ARPES
用ARPES研究了高温超导体Tl_2Ba_2CuO_6 +d的电子结构。对于一个非常过掺杂的Tc= 30 K的样品,费米表面由一个单一的大空穴口袋中心在(π,π),并接近拓扑转变。虽然初步确定了具有d_x^2-y^2对称性的超导能隙,但准粒子随动量和结合能的演化与在欠掺杂和最佳掺杂的铜氧化物中观察到的行为有明显的偏离。这些发现的相关性,散射,多体,量子临界现象进行了讨论。
2005-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi surface of three-dimensional La1-xSrxMnO3 explored by soft-X-ray ARPES: Rhombohedral lattice distortion and its effect on magnetoresistance
利用软X射线ARPES对三维电子动量的精确定义,建立了三维巨磁阻钙钛矿型La 1-xSrxMnO 3的电子结构。实验结果表明,与双层锰氧化物相比,极化子耦合弱得多,并且与GGA+U能带结构一致。实验费米面揭示了交替的三维电子球和空穴立方体的正则拓扑结构,其阴影轮廓表现出菱形晶格畸变。这张照片已经证实了一步光电子计算,包括顶端氧原子的位移。菱形畸变对Jahn-Teller效应和极化子耦合是中性的,但影响双交换电子跳跃和巨磁电阻效应。
2015-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of ARPES intensities from the CuO$_2$ plane
我们提出了一个理论的光子能量和偏振依赖的强度从CuO $_2$平面的强关联模型的框架。我们表明,在CuO $_2$平面的电场矢量的$O$ $2p_σ$和$Cu$ $3d_{x^2-y^2}$轨道的“辐射特性”强烈沿CuO $_2$平面,即大多数光电子发射的掠射角。这表明,表面状态在所观察到的ARPES光谱中起着重要的作用,与最近的数据从Sr $_2$ CuCl $_2$ O $_2$一致。我们表明,表面状态和LEED状态的连续体之间的表面状态的色散和Fano共振的组合可能会产生急剧下降,在所观察到的光电子电流作为面内动量的函数,这可以很好地模仿费米表面交叉。这种效应可以解释在不同的光子能量下,Bi 2212中的类空穴费米面和类电子费米面的同时“观察”。我们表明,通过适当的选择光子偏振一方面可以“集中”的辐射特性的平面内轨道对探测器,另一方面使分波之间的干扰从不同的轨道“更建设性”。
2001-09-03 cond-mat.str-el
How different Fermi surface maps emerge in photoemission from Bi2212
我们报告角分辨光电子能谱(ARPES)从费米能($E_F$)在($k_x,k_y$)平面的大面积使用21.2 eV和32 eV的光子在两个不同的偏振从一个最佳掺杂的单晶Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$(Bi 2212),连同广泛的第一原理模拟的ARPES强度。结果显示了广泛的理论和实验之间的一致性,并澄清了无数的费米面(FS)地图出现在ARPES在各种实验条件下。的ARPES矩阵元素的能量和偏振依赖性有助于解开主要贡献的频谱由于原始晶格从那些所产生的调制的基础tetraquinion对称性,并提供了一条路线,用于分离紧密放置的FS片在低维材料。
2001-11-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surface electronic structure of a topological Kondo insulator candidate SmB6: insights from high-resolution ARPES
近藤绝缘体SmB 6具有低温(T <10 K)输运异常,最近作为一种新的拓扑绝缘体候选者引起了人们的关注。结合低温和高能量动量分辨率的激光ARPES技术,我们首次探测到的异常导电制度的表面电子结构。我们观察到,体带表现出近藤间隙为14 meV,并确定在该材料的(001)-表面上的费米能级的4 meV窗口内的间隙内的低洼状态。发现低能级形成类电子费米表面口袋,包围表面布里渊区的X和伽马点。当温度升高到15 K以上时,这些状态消失,这与SmB 6中的2D电导通道完全消失相对应。虽然在没有自旋(自旋纹理)测量的情况下不能确定间隙金属态的拓扑性质,但在输运异常温度范围(T <10 K)中进行的体测量和表面测量与第一原理预测的该材料中拓扑近藤绝缘体相的费米表面行为一致。
2013-06-19 cond-mat.str-el
Direct comparison of ARPES, STM, and quantum oscillation data for band structure determination in Sr$_2$RhO$_4$
从角分辨光电子能谱、扫描隧道谱和量子振荡数据中提取的低能准粒子色散的不一致性是常见的,并且长期困扰着量子物质物理领域。在这里,我们通过比较相关金属Sr $_2$ RhO $_4$的数据直接测试这三种技术的结果的一致性。使用已建立的计划的实验数据的解释,我们发现很好的协议费米表面形貌和载流子的有效质量。因此,在其他量子材料(包括铜氧化物)中明显缺乏这种一致性,表明这些材料中的电子态具有不同的非费米液体性质。最后,我们讨论了从光电发射和准粒子干涉数据中提取载流子寿命的潜力和挑战。
2020-12-09 cond-mat.str-el
Buried double CuO chains in YBa$_2$Cu$_4$O$_8$ uncovered by nano-ARPES
在CuO链中的电子动力学一直难以捉摸的Y-Ba-Cu-O铜酸盐系统通过标准角分辨光电子能谱(ARPES),裂解样品表现出的领域终止于CuO链或BaO层,和一个典型的光束的大小结果ARPES信号,从两个终端叠加。在这里,我们采用空间分辨的ARPES与亚微米束(nano-ARPES),揭示了在YBa $_2$ Cu $_4$ O $_8$双CuO链的表面终止依赖的电子结构。我们提出了第一次观察到尖锐的金属色散和费米面的双CuO链埋在下面的CuO $_2$ -平面块上的BaO终止表面。虽然所观察到的费米面的CuO链是高度一维的,在CuO链中的电子不进行显着的电子相关性和没有签名的Tomonaga-Luttinger液体也不是边际费米液体被found. We的工作代表了一个重要的实验步骤,了解的电荷动力学,并提供了一个起始基础,为高$T_c$超导YBCO铜酸盐系统的建模。
2019-02-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure of ThRu2Si2 studied by angle-resolved photoelectron spectroscopy: Elucidating the contribution of U 5f states in URu2Si2
用角分辨光电子能谱学(ARPES)研究了ThRu_2Si_2的电子结构,入射光子能量为hn=655-745 eV.详细的能带结构和费米面的三维形状进行了实验推导,并主要通过基于密度泛函理论的能带结构计算来解释其特征。ThRu 2Si 2与URu 2Si 2的实验ARPES谱的比较表明,它们具有相当不同的光谱轮廓,特别是在从费米能级的1 eV的能量范围内,这表明U 5 f态在这些频带中基本上是杂化的。URu_2Si_2和ThRu_2Si_2的ARPES谱之间的关系与CeRu_2Si_2和LaRu_2Si_2的ARPES谱之间的关系非常不同,其中它们的谱中的本征差异仅限于费米能附近。结果表明,URu_2Si_2中的U_5f电子与配位态有较强的杂化,具有巡游性质.
2017-08-30 cond-mat.str-el
Fermi surface topology and low-lying quasiparticle dynamics of parent Fe$_{1+x}$Te/Se Superconductor by orbital-polarization resolved ARPES
我们报告的第一个光电子能谱研究的Fe $_{1+x}$ Te -主体化合物的新发现的铁硫系超导体(最大T $_c$ $\sim$ 27 K)。我们的结果揭示了一对几乎电子-空穴补偿的费米口袋,强烈的费米速度重整化和缺乏自旋密度波隙。在布里渊区的X点处观察到一个影洞口袋,这与长程有序的磁结构基态是一致的。没有观察到与Q=($π$ /2,$π$ /2)相关的费米表面嵌套不稳定性的特征。我们的研究结果共同揭示了Fe $_{1+x}$ Te系列是显着不同的高T $_{c}$ pnictides和可能的港口不寻常的超导电性和磁秩序的机制。
2009-06-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Cleavage-History-Dependent Low-Temperature ARPES Spectra of Charge-Ordered EuAl$_4$
School of Materials Science and Engineering, Central South University(中南大学材料科学与工程学院);School of Physics, Central South University(中南大学物理学院);National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学国家同步辐射实验室)
通过光子能量、温度和劈裂历史依赖的ARPES结合第一性原理计算,区分EuAl$_4$中体相能带与表面衍生效应的光谱特征,发现低温下额外的光谱权重主要源于热敏表面重构而非体相电荷密度波诱导的能带折叠。
2026-07-31 cond-mat.str-el
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
Relationship between Fermi-Surface Warping and Out-of-Plane Spin Polarization in Topological Insulators: a View from Spin-Resolved ARPES
我们对拓扑绝缘体Pb(Bi,Sb)2 Te 4(Pb 124)进行了自旋和角度分辨的光电子能谱研究,在六角扭曲的Dirac-cone表面态上观察到了显著的面外自旋极化.为此,我们对各种拓扑绝缘体(Pb 124,Bi 2 Te 3,Bi 2Se 3和TlBiSe 2)的翘曲强度进行了定量分析,并阐明了面外自旋极化Pz与翘曲强度系统相关。然而,Pz的大小被发现只有一半的预期从kp理论时,翘曲是强的,这表明多体效应的可能作用。除了证实自旋极化和表面态结构之间的普遍关系,我们的数据提供了一个经验指导原则,在拓扑绝缘体的自旋极化调谐。
2013-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A relation between the resonance neutron peak and ARPES data in cuprates
我们认为,在超导铜氧化物的中子散射实验中观察到的共振峰和峰/谷/驼峰的ARPES测量中观察到的功能是相同的物理现象的副产品。我们认为,这两个是由于反馈效应的阻尼自旋涨落在$d-$波超导体。考虑强耦合下的自旋-费米子模型,求解了费米子和玻色子传播子的耦合积分方程,证明了$T_c$以下的动态自旋极化率在$Ω_{res} \propto ξ^{-1}$处具有共振峰.电子对这些磁激发的散射导致电子谱函数的峰/谷/峰行为,峰谷分离正好是$Ω_{res}$。
1999-06-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic Structure Studies of FeSi: A Chiral Topological System
最近在多重简并的B20系统CoSi和RhSi表面上观察到的拓扑费米弧引起了人们极大的研究兴趣。虽然另一个同构系统FeSi被预测显示出体手征费米子,但FeSi是否具有与费米能级附近的奇异手征费米子相关的拓扑表面费米弧,在理论和实验上都还不清楚。本文利用角分辨光电子能谱(ARPES)和密度泛函理论(DFT)计算了FeSi的低能电子结构。我们进一步报道了表面态的计算,以提供对费米能级附近的表面能带结构的FeSi的见解。与CoSi或RhSi不同,FeSi在费米能级附近没有拓扑费米弧,这一点从ARPES和表面态计算中都得到了证实。此外,ARPES数据显示自旋轨道耦合(SOC)带分裂为40 meV,这是在良好的协议与散装能带结构计算。我们注意到FeSi中的异常温度依赖性电阻率,这可以通过电子-声子相互作用来理解,因为我们从ARPES数据中发现德拜能量为80 meV。
2019-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gradual Disappearance of the Fermi Surface near the Metal-Insulator Transition in La$_{1-x}$Sr$_{x}$MnO$_{3}$
我们报告的电子结构的变化的La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ MnO $_{3}$(LSMO)的填充控制金属-绝缘体(MI)过渡的外延薄膜的原位角分辨光电子能谱(ARPES)的装置的首次观察。在MI跃迁附近,费米面逐渐消失,费米能级附近的相干带($E_{F}$)的谱权转移到较低的Hubbard带,而金属LSMO的ARPES谱在$E_{F}$附近也存在赝能隙行为.这些结果表明,来自强的电子-电子相互作用的光谱重量转移占主导地位的LSMO与填充控制MI转变的间隙形成。
2007-05-04 cond-mat.str-el
General analysis of the ARPES line shape for strongly correlated electron systems
在许多情况下,标准微扰法显得过于简单,不能精确描述强关联电子系统的角分辨光电子能谱。特别地,最近引入了基于极端关联费米液体模型的唯象方法来描述在高Tc铜氧化物的光电子能谱中观察到的动量不对称性。本文分析了强关联电子系统中准粒子格林函数的一般结构,强调它不仅由Hubbard准粒子的自能定义,而且由一个强度算符定义。我们表明,后者会对谱函数产生额外的奇动量贡献,并且单独可以解释观察到的不对称性。因此,ARPES谱的不对称性可以作为材料中电子关联强度的一个度量。
2014-07-17 cond-mat.str-el
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
Surface and bulk Fermiology and band dispersion in non-centrosymmetric BiTeI
BiTeI具有层状和非中心对称结构,其中强的自旋-轨道相互作用导致体带中的巨大自旋分裂。在这里,我们提出了高分辨率的角度分辨光电发射(ARPES)的数据,在紫外和软X射线制度,清楚地解开从散装电子结构的表面。自旋分辨UV-ARPES测量相反,非等效表面上显示相同的自旋结构,从而澄清表面状态字符。软X射线ARPES数据清楚地揭示了由自旋轨道相互作用引起的体费米表面的纺锤环形状。
2012-04-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pairing origin of the pseudogap as observed in ARPES measurement in the underdoped cuprates
我们发现,电子配对是必不可少的发展的前沿间隙中观察到的ARPES测量在欠掺杂的铜氧化物,即使明确的证据,为违反粒子-空穴对称性的电子光谱。为了支持这一论断,我们研究了扩散反铁磁(AF)自旋涨落散射下的电子光谱,这被认为是一个主要的候选人竞争秩序的竞争秩序的赝能隙现象的情况下。我们发现,在这种情况下,只有当M点被推到费米能级之上时,才能避免沿M= $(π,0)$到X= $(π,π)$线的费米能级交叉.我们认为,相同的结论适用于所有竞争秩序的情况下,保持U(1)电荷守恒。这一预测和ARPES观测之间的不一致意味着,在粒子-空穴通道中的竞争秩序本身是不足以解释在ARPES测量中观察到的赝能隙。我们还发现,在短程动力学自旋涨落的散射下,电子系统总是形成一个大的费米面,而不是像AF带折叠图所预言的那样形成小的费米口袋.由于散射准粒子态的色散和自旋涨落能量的扩散,AF阴影带在能量上被模糊。然而,我们发现AF带折叠效应对于理解赝能隙相的准粒子动力学是重要的,特别是,在波腹区域的高能峰结构的起源和电子光谱中的粒子-空穴不对称性的签名。
2018-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Rotation symmetry breaking in La2-xSrxCuO4 revealed by ARPES
利用角分辨光电子能谱研究了La_(2-x)Sr_xCuO_4铜酸盐的电子结构,发现在最佳掺杂附近,电子结构发生了波矢为q_a=(pi,0)的电子重构。重建的费米面和折叠带与BSCCO铜氧化物和欠掺杂La_(2-x)Sr_xCuO_4(x <= 0.12)中观察到的阴影带不同,阴影带使主带沿带对角方向移动。此外,折叠带只在q_a=(pi,0)矢量时出现,而在q_b=(0,pi)矢量时不出现。我们证明了qb重构的缺失不是由于光电发射过程中的矩阵元效应,这表明系统的四重对称性被破坏。
2017-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Reconstruction-induced trefoil knot Fermi contour of Au(111)
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了Au(111)的人字形重构对类自由电子表面态色散的影响。虽然早期的ARPES调查只报告了一个轻微的相互作用的表面状态的色散和底层的重建,我们表明,单轴晶格畸变,从而改变了第一原子层的倒易晶格导致不同的表面状态色散周围的第一顺序倒易晶格点的三个域,创建一个恒定的能量表面类似三叶结。研究结果解决了长期存在的差异,一方面,重建引起的表面状态修改扫描隧道显微镜和第一性原理计算报告,另一方面,他们明显缺乏光电发射。
2016-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Impact of electron correlations on the $\mathbf{k}$-resolved electronic structure of PdCrO$_{2}$ revealed by Compton scattering
铜铁矿PdCrO $_2$是一种有趣的材料,它在不同的层中表现出近-自由电子和Mott绝缘行为。角分辨光电子能谱(ARPES)和康普顿散射测量都建立了一个六角费米表面的材料的顺磁相。然而,康普顿实验在投影占有中检测到一个额外的结构,最初被解释为ARPES没有看到的额外费米表面特征。在这里,我们重新审视康普顿数据的解释。最先进的密度泛函理论(DFT)与动力学平均场论(DMFT),所谓的DFT+DMFT方法,预测莫特绝缘态与一个单一的六角费米表面与ARPES和康普顿非常一致。然而,DFT+DMFT未能预测在康普顿数据中观察到的附加谱权特征的强度。我们推断,这种差异可能是由于DFT+DMFT不能正确预测费米能级附近未被占据的准粒子带的形状和色散的某些功能。因此,我们的DFT+DMFT模型之外的理论描述是需要纳入重要的电子相互作用,如层间电子耦合相互作用的PdCrO $_2$引起的近藤样所谓的交织激发。
2023-01-05 cond-mat.str-el
Role of strong correlation in the recent ARPES experiments for cuprate superconductors
受最近铜氧化物光电子能谱实验的启发,对强关联超导态的低激发进行了数值研究。据观察,沿节点方向,这些低洼的单粒子激发表现出线性的动量依赖性的范围很广的激发能,因此,他们不提出一个扭结状的结构。节点费米速度$v_{\rm F}$,以及其他可观的,直接从计算的色散系统地评估,他们被发现比较好与实验。有人认为,$v_{\rm F}$的参数依赖性定量解释了一个简单的图片的重整化费米速度。
2004-12-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Behavior of gapped and ungapped Dirac cones in an antiferromagnetic topological metal, SmBi
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了反铁磁金属SmBi中非平凡狄拉克费米子态的行为。实验结果表明,在$\overlineΓ$和$\overline{M}$点周围存在多个费米口袋,并且沿$\overlineΓ$ - $\overline{M}$线的谱带反转与密度泛函理论的结果一致。此外,ARPES数据揭示狄拉克锥$\overlineΓ$和$\overline{M}$点内的能隙的散装带。在$\overline{M}$处的狄拉克锥表现出明显的狄拉克点,并且在高光子能量数据中是强烈的,而在$\overlineΓ$处的狄拉克锥在低光子能量下是强烈的。采用超高分辨率ARPES,我们发现破坏的费米面所构成的表面态跨越Neél温度为9 K。有趣的是,狄拉克锥在$\overlineΓ$被发现是缺口在15 K和整个磁过渡的行为保持类似。这些结果揭示了复杂的动量相关的间隙形成和费米面破坏在一个异国情调的相关拓扑材料的磁性转变,在这个系统中的磁性和拓扑结构之间的相互作用,要求超越现有的理论模型的想法。
2022-08-25 cond-mat.str-el
Structural origin of apparent Fermi surface pockets in angle-resolved photoemission of Bi$_2$Sr$_{2-x}$La$_x$CuO$_{6+δ}$
利用角分辨光电子能谱(ARPES),我们在单层铋基铜氧化物超导体的费米面上观察到了明显的空穴。从详细的低能电子衍射测量和分析的ARPES偏振依赖性,我们表明,这些口袋不是内在的,但产生于多个重叠的上层建筑副本的主带和阴影带。我们进一步证明,最近从ARPES [Meng等人,Nature 462,335(2009)]报道的空穴袋具有类似的结构起源,并且与掺杂的CuO $_2$平面的电子结构相关的固有空穴袋不一致。因此,在神秘的赝能隙阶段的费米表面拓扑结构的性质仍然是一个悬而未决的问题。
2010-12-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Surface, Surface States, and Surface Reconstruction in Sr2RuO4
用高角分辨率ARPES研究了不同入射光子能量下Sr 2 RuO 4的电子结构。我们解决有争议的问题的费米表面(FS)的拓扑结构和范霍夫奇点在M点,表明一个表面状态和副本的主要FS由于(sqrt 2 × sqrt 2)表面重建是负责以前相互冲突的解释。因此,由ARPES确定的FS与de Haas-van Alphen的结果是一致的,它提供了关于α,β和γ片的详细形状的额外信息。
2000-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Surface vs bulk electronic structures of a moderately correlated topological insulator YbB6 revealed by ARPES
系统的角度分辨光电子能谱(ARPES)实验研究了拓扑混合价绝缘体候选物YbB 6的体电子结构和(100)表面电子结构。用体灵敏软X射线ARPES探测了YbB 6的体态,其显示出立方对称性所要求的强三维性。令人惊讶的是,测得的Yb 4f态位于费米能级(EF)以下约1 eV和2.3 eV,而不是如第一原理计算所示的接近EF。EF附近的色散带是B2 p态,它与4f态杂化。利用表面灵敏的真空紫外ARPES,我们揭示了二维表面态,形成三个类电子费米面(FS)与Dirac-cone-like色散。奇数个表面FS给出了第一个指示,YbB 6是一个适度相关的拓扑绝缘体。自旋分辨的ARPES测量提供了进一步的证据,这些表面状态的自旋极化与自旋锁定的晶体动量。我们已经观察到第二组具有不同拓扑结构的表面态(孔状口袋)。条带的清晰折叠表明它们来自1X 2重建表面。重构表面态的拓扑性质有待进一步研究。
2014-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large Fermi Surface Expansion through Anisotropic c-f Mixing in the Semimetallic Kondo Lattice System CeBi
使用角分辨光电子能谱(ARPES)和共振ARPES,我们报告的证据强各向异性导电f电子混合(c-f混合)在CeBi通过观察一个大大扩大Ce-5d口袋在低温下,没有变化的Bi-6p带。费米面(FS)的扩展伴随着从Ce(对应于Ce 3+)的局部4f 0峰到费米能级附近的巡回导带的显著的光谱权重转移。仔细分析表明,观察到的大FS变化(电子袋体积膨胀高达40%)可以最自然地解释为Ce的小价态变化(~ 1%),这与非常弱的近藤屏蔽共存。因此,我们的工作为近藤极限深处的实际电荷波动驱动的FS变化提供了证据,这是由于低载流子密度而成为可能的。
2019-06-18 cond-mat.str-el
Doping dependence of an n-type cuprate superconductor investigated by ARPES
本文用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了n型铜氧化物超导体Nd_2-xCe_xCuO_4从半填充Mott绝缘体到T_c= 24 K超导体的掺杂效应。在Nd_2CuO_4中,我们首次发现了电荷转移带(CTB)。随着电子的掺杂,这种特征的强度降低,并伴随着近E_F谱权的形成。在低掺杂时,费米表面是一个以(pi,0)为中心的电子袋(体积~ x)。进一步的掺杂导致以(pi,pi)为中心的新的空穴状费米表面(体积~ 1+x)的产生。这些发现揭示了莫特间隙,其掺杂的演变,以及n型铜氧化物的异常输运性质。
2002-07-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
ARPES observation of isotropic superconducting gaps in isovalent Ru-substituted Ba(Fe$_{0.75}$Ru$_{0.25}$)$_2$As$_2$
我们用高能量分辨角分辨光电子能谱方法研究了Ru取代的Ba(Fe $_{0.75}$ Ru $_{0.25}$)$_2$ As $_2$($T_c = 15$ K)超导带隙的动量依赖关系。尽管费米面有很强的面外翘曲,实验观察到的超导能隙的大小几乎是各向同性的,与面外动量无关。更准确地说,我们分别观察到5.7 meV和4.5 meV的超导间隙的内部和外部$Γ$为中心的空穴费米表面口袋,而4.8 meV的间隙记录在M为中心的电子费米表面口袋。我们的结果是一致的$J_1-J_2$模型与占主导地位的反铁磁交换之间的次近邻Fe的相互作用。
2012-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electronic structure reconstruction by orbital symmetry breaking in IrTe2
我们报告了一个角度分辨光电子能谱(ARPES)研究IrTe 2表现出一个有趣的晶格畸变低于270 K,并成为三角形晶格超导体通过抑制通过化学取代或嵌入变形。300 K下的ARPES结果显示了具有六重对称性的多带费米面,与能带结构计算结果基本一致。在20 K的扭曲相,而最外面的费米面的花形不改变,从在300 K,内费米面的拓扑结构强烈修改的晶格畸变。费米面的重构依赖于费米面的轨道性质,表明Ir 5d和/或Te 5 p轨道对称性破缺的重要性。
2013-08-02 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
Electronic Structure of ThPd$_2$Al$_3$: an impact of the U $5f$ states in the electronic structure of UPd$_2$Al$_3$
用光电子能谱研究了与重费米子超导体UPd $_2$ Al $_3$同构的ThPd $_2$ Al $_3$的电子结构.利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了ThPd $_2$ Al $_3$的能带结构和费米面,并利用局域密度近似的能带结构计算对结果进行了解释. ARPES谱和能带计算结果的比较表明,ThPd $_2$ Al $_3$的费米面主要由Al $3p$和Th $6d$态组成,Pd $4d$态的贡献很小. ThPd $_2$ Al $_3$和UPd $_2$ Al $_3$的能带结构比较表明,UPd $_2$ Al $_3$中的U $5f$态通过与Al层中的Al $3p$态杂化形成费米面,表明UPd $_2$ Al $_3$的费米面具有较强的三维性质.
2022-03-08 cond-mat.str-el
Fermi surface of Sr2RuO4 from angle resolved photoemission
我们研究了低能量电子结构的Sr 2 RuO 4角分辨光电子能谱(ARPES)的重点,特别是有争议的问题的费米面(FS)的拓扑结构和扩展的范霍夫奇点(evHs)。温度和光子能量依赖性的详细研究表明,负责evHs的电子带的表面状态的性质,并可能表明在表面的铁磁相关性的存在。此外,我们检测到一个副本的主要FS,表明(sqrt 2 x sqrt 2)表面重建,证实了LEED。根据这些发现,由ARPES确定的FS与LDA和de Haas-van Alphen(dHvA)结果一致,并且它提供了关于α,β和γ片的详细形状的额外信息。此外,在这个阶段,由于解理表面的强灵敏度,我们在T<130 K的ARPES测量中无法找到从2D到3D费米液体行为的交叉的任何稳健特征。
2000-12-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Zeeman dependence of the quasiparticle scattering rate and ARPES in copper oxides and related materials
本研究在强相互作用费米液体框架下,计算了有限磁场塞曼能对含近费米面范霍夫峰金属体系的影响,得到准粒子散射率的线性规律,并预测ARPES实验可验证铜氧化物中该行为及自旋电子差异。
2023-12-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-Fermi liquid behavior of quasi one-dimensional pseudogap materials
研究了准一维电荷密度波材料赝能隙相位的谱函数。使用随机方法,并强调非高斯序参量波动的精确处理,我们将超越通常的微扰计算。我们的结果给出了一个很好的拟合ARPES数据,并解释了缺乏费米边缘的电荷密度波材料,甚至以上的Peierls转变,表明非费米液体行为。
2003-01-15 cond-mat.str-el
ARPES Line Shapes in FL and non-FL Quasi-Low-Dimensional Inorganic Metals
准低维(准低维)无机材料不仅非常适合角分辨光电子能谱(ARPES),而且它们为研究新兴的非费米液体(non-FL)物理学范式的关键概念提供了丰富的基础。在这篇文章中,我们讨论了ARPES技术应用于三个准低D无机金属:一个典型的费米液体(FL)材料TiTe $_{2}$,一个著名的准一维电荷密度波(CDW)材料K $_{0.3}$ MoO $_{3}$和一个准一维非CDW材料Li $_{0.9}$ Mo $_{6}$ O $_{17}$。与TiTe $_2$,我们建立了多体理论解释的ARPES线的形状是可能的。我们还解决了如何从ARPES准确地确定{\bf k} $_F$值的基本问题。K $_{0.3}$ MoO $_{3}$和Li $_{0.9}$ Mo $_{6}$ O $_{17}$均表现出非FL线型的准一维电子结构。对于K $_{0.3}$ MoO $_{3}$观察到CDW能隙开口,而对于Li $_{0.9}$ Mo $_{6}$ O $_{17}$没有观察到能隙。然而,我们发现,标准的CDW理论,即使有很强的波动,是不足以描述的非FL线形状的K $_{0.3}$钼$_{3}$。我们认为,一个Luttinger液体(LL)模型是相关的青铜器,但也指出遇到的困难,在比较数据与理论。我们解释这种情况意味着一个更完整和现实的理论是必要的,以了解这些数据。
2001-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Occurrence of Fermi Pockets without Pseudogap Hypothesis and Clarification of the Energy Distribution Curves of Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy in Underdoped Cuprate Superconductors
欠掺杂铜氧化物超导体电子结构的中心问题是澄清费米面的形状和赝能隙的起源。在Kamimura和Suwa提出的模型的基础上,该模型具有源于Jahn-Teller物理和Mott物理相互作用的重要特征,欠掺杂铜氧化物的费米面的特征是在金属态和局域反铁磁序共存下存在由掺杂空穴构造的费米口袋。在$T_{\rm c}$之下,费米口袋上的空穴在节区形成具有d波对称性的库珀对。在波腹区,没有费米面。在这项研究中,我们计算的能量分布曲线(EDCs)的角度分辨光电子能谱(ARPES)低于$T_{\rm c}$。结果表明,欠掺杂铜氧化物的ARPES谱的特征是在波节区有一个相干峰,在波腹区光激发电子从费米能级以下的占据态到真空能级以上的自由电子态的真实跃迁,后者在波腹区形成一个宽峰.从这一特点,ARPES观察到的两个不同的差距的起源阐明不引入的概念的pseudogap。最后,对低掺杂铜酸盐的相图作了评述。
2011-09-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fermi Surface and Band Dispersion in La2-xSrxCuO4
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了La_(2-x)Sr_xCuO_4的能带结构、费米面及其掺杂效应。结果表明,在欠掺杂(x = 0.1)和最佳掺杂(x = 0.15)的样品中,费米面发生了剧烈的变化:与其它铜酸盐样品一样,费米面为类空穴,中心位于k=(pi,pi);而在重掺杂(x = 0.3)的样品中,费米面为类电子,中心位于(0,0)。在ARPES谱中靠近(pi/2,pi/2)的峰与其它铜酸盐不同是宽的和弱的。在欠掺杂和最佳掺杂样品中,在费米面(pi,0)附近观察到超导能隙(Δ = 10 - 15 meV)。
2000-03-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Hidden one-dimensional electronic structure and non-Fermi liquid angle resolved photoemission line shapes of $η$-Mo$_4$O$_{11}$
本文报道了$η$ -Mo $_4$ O $_{11}$的角分辨光电子能谱(ARPES),$η$-Mo是一种层状金属,在109 K和30 K下经历两个电荷密度波(CDW)跃迁.我们已经直接观察到了与109 K跃迁相关的“隐藏的一维(隐藏的-1d”)费米面和各向异性能隙开口,与CDW跃迁的能带理论描述一致。此外,在其他隐藏的一维材料,如NaMo $_6$ O $_{17}$,ARPES线的形状显示出一定的异常,我们讨论的非费米液体物理和可能的角色的障碍。
2005-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el