Surface Relaxations, Current Enhancements, and Absolute Distances in High Resolution Scanning Tunneling Microscopy
我们已经进行了迄今为止最真实的模拟扫描隧道显微镜的操作。涵盖了从隧道到实际表面接触的探针-样品距离。我们同时计算力,原子位移和隧穿电流,允许与实验值进行定量比较。一个距离政权以下的探头变得不稳定的确定。结果表明,由于表面上和探针尖端的大原子位移,实际距离与以前的估计有很大不同。
2001-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Single atom extraction by scanning tunneling microscope tip-crash and nanoscale surface engineering
利用扫描隧道显微镜针尖碰撞技术,在5K温度下研究了Ag(111)表面原子从衬底中的抽运机制。当镀银针尖在低隧穿偏压下浸入衬底时,单个原子分散在表面上。定量分析表明,由针尖碰撞提供的机械能主导原子提取过程。这个过程的应用证明了通过构建量子结构,使用提取的原子的基础上。
2004-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Scanning tunneling microscopy and kinetic Monte Carlo investigation of Cesium superlattices on Ag(111)
用低温扫描隧道显微镜对铯在Ag(111)表面的吸附结构进行了表征。在低覆盖率下,个别Cs原子的原子分辨率偶尔会在梯田上的六边形有序吸附物膜的区域中受到抑制。靠近台阶边缘的Cs原子沿台阶边缘方向呈现为细长的突起。在较高的覆盖率,原子分辨六方晶格的Cs超结构观察。动力学蒙特卡罗模拟模型观察到的吸附质结构的定性水平。
2008-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Local and Reversible Change of the Reconstruction on Ge(001) Surface between c(4x2) and p(2x2) by Scanning Tunneling Microscopy
在80 K下,通过控制扫描隧道显微镜(STM)的偏压,Ge(001)表面的重构在c(4x 2)和p(2x2)之间局部可逆地变化。当样品偏置电压V_b =<-0.7V时,它是c(4 × 2)。当V_b =< 0.6V时,这种结构仍能保持。当V_b大于0.8V时,结构变为p(2x2)。在V_b >=-0.6V的条件下,这种结构得以保持。观察到的局部变化的重建与滞后归因于非弹性散射过程中的电场下STM-尖的电子隧穿。
2003-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic Inhomogeneities in Manganite Thin Films Investigated with Scanning Tunneling Spectroscopy
La0.7Sr0.3MnO3在MgO上的薄膜表现出金属-绝缘体转变和巨磁电阻效应。这种过渡的形状可以解释为内在的空间不均匀性,这引起了在亚微米尺度的导电和绝缘域的域结构。然后,这些域经历渗透转变。通过扫描隧道光谱测量的隧穿电导和隧穿间隙被用来区分和可视化这些领域。
2002-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Scanning Tunneling Microscope Nanolithography on SrRuO3 Thin Film Surfaces
利用扫描隧道显微镜在室温下对SrRuO 3(SRO)薄膜表面进行了纳米级光刻。刻蚀线的深度随着偏置电压的增加而增加,但增加隧穿电流不会显著改变刻蚀线的深度。由实验数据得到的线宽随偏压的变化关系与基于场致蒸发的理论计算相一致。此外,成功地创建了三个正方形的纳米结构,显示了在SRO薄膜中制造纳米器件的能力。
2009-04-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Analysis of Scanning Tunneling Spectroscopy Experiments from First Principles: the Test Case of C60 Adsorbed on Au(111)
我们报告了吸附在金表面上的巴克富勒烯的电导性质的第一性原理测定,并将其与最近的扫描隧道显微镜/光谱学(STM/S)实验[J.Chem.Phys.116,832(2002)]进行了比较。我们的程序有两个吸引人的功能,能够阐明微妙的方面STM/S的结果,而不诉诸特设配件或近似,并提供一个完整的描述所涉及的现象时,尖端接近吸附物。
2002-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Measuring many-body effects in carbon nanotubes with a scanning tunneling microscope
结合扫描隧道光谱和纳米管束中的光吸收,局部测量了碳纳米管中的电子-电子相互作用和激子。最大的间隙推导出在束的顶部的测量被发现是有关的内在准粒子的间隙。从光学跃迁的差异,我们推导出激子的结合能为0.4 eV的间隙和0.7 eV的第二范霍夫奇点。这为单壁碳纳米管上衬底诱导能隙重整化提供了第一个实验证据。
2009-07-02 cond-mat.mtrl-sci
Scanning Tunneling Microscopy Study of Square Manganese Tetramers on Mn3N2 (001)
利用分子束外延和扫描隧道显微镜研究了反铁磁Mn_3N_2(001)在MgO(001)衬底上的生长。这些图像显示了平滑的梯田和原子台阶。在一些梯田上,可以看到一个独特的和新的重建,解决作为正方形锰四聚体在c(4x 2)结构安排。四聚体重构的两个结构域彼此旋转90 $^\circ$。提出了一个模型,这个正方形Mn四聚体重建,其中的Mn原子的四聚体层属于Mn层在表面的MnN-MnN-Mn堆叠序列。
2005-12-06 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study on scanning tunneling microscopy images of hydrogen-terminated Si(110) surfaces
利用第一性原理计算研究了氢封端Si(110)表面的扫描隧道显微镜图像。结果表明,计算得到的满态像和局域态密度与最近的实验结果是一致的,空态像与满态像有明显的不同.为了阐明这种差异的起源,我们详细研究了影响图像的局域态密度,发现表面硅原子的成键和反键态在很大程度上影响了填充态和空态图像之间的差异。
2005-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Low-dimensional NbO structures on the Nb(110) surface: scanning tunneling microscopy, electron spectroscopy and diffraction
用X射线光电子能谱学、X射线衍射(XPS,XPD)和扫描隧道显微镜(STM)研究了Nb(110)表面的NbOx结构。结果表明,铌原子有序形成一个二维超结构与铌原子链之间的间距相等。Nb3d-和O1s-能级的化学位移表明,氧化物层对应于一氧化铌NbO和大部分的化学吸附态的氧是本地化的表面上。提出了NbO在Nb(110)表面上的准有序结构模型。
2008-11-10 cond-mat.mtrl-sci
Low-temperature scanning tunneling microscopy of ring-like surface electronic structures around Co islands on InAs(110) surfaces
我们报告的实验观察,通过扫描隧道显微镜在低温下的环状特征,出现在周围的Co金属簇沉积在一个干净的(110)取向的表面上的劈开的p型InAs晶体。由于电流-电压依赖性中存在负微分电导,这些特征在负隧穿偏置电压的一定范围内的光谱图像中是可见的。介绍了一个理论模型,该模型考虑了小隧穿结区的非平衡效应。在这个模型的框架中的环状功能的外观解释在电子隧道之间的干扰效应直接和间接(通过一个Co岛)之间的尖端和InAs表面。
2007-12-12 cond-mat.mtrl-sci
How to reveal metastable skyrmionic spin structures by spin-polarized scanning tunneling microscopy
我们预测的亚稳态skyrmionic自旋结构的发生,如反skyrmions和高阶skyrmions在超薄过渡金属薄膜的表面使用蒙特卡罗模拟的基础上参数化的自旋哈密顿量从密度泛函理论计算。我们表明,这样的自旋结构将出现在自旋极化扫描隧道显微镜(SP-STM)图像具有类似的对比度。skyrmions和antiskyrmions显示一个圆形的平面外磁化提示和两个叶片的蝴蝶对比度平面内提示。通过旋转尖端磁化方向可以实现明确的区分,而不需要磁化的所有分量的信息。
2016-04-18 cond-mat.mtrl-sci
A Mechanism for Cutting Carbon Nanotubes with a Scanning Tunneling Microscope
我们讨论了单壁碳纳米管的扫描隧道显微镜的尖端的电压脉冲的局部切割。尖端电压($\mid V \mid \ge $ ~3.8 eV)是切割过程中的关键物理量。在回顾了几种可能的物理机制后,我们得出结论,切割过程依赖于通过非弹性隧穿电子和弹性形变由于尖端和样品之间的电场引起的局部粒子-空穴激发的组合来削弱碳-碳键。碳网络通过形成拓扑缺陷释放部分诱导的机械应力,拓扑缺陷充当用于形成位错的成核中心,位错动态地向键断裂传播。
2000-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Imaging of the [Mn2+(3d5) + hole] complex in GaAs by Cross-sectional Scanning Tunneling Microscopy
我们提出的结果上的直接空间映射的束缚在GaAs中的Mn受体的空穴的波函数。为了研究单个Mn掺杂剂在原子尺度上的电离和中性配置,我们使用了室温横截面扫描隧道显微镜(X-STM)。我们发现,在中性配置锰表现出作为一个各向异性的交叉样功能。我们将此特征归因于空穴与Mn离子弱结合形成[Mn 2+(3d 5)+空穴]络合物。
2003-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Scanning Tunneling Microscopy of Defect States in the Semiconductor Bi$_2$Se$_3$
Bi $_2$ Se $_3$掺杂过量Bi的扫描隧道光谱图像揭示了具有类似三叶草叶子的引人注目的形状的电子缺陷状态。用一个简单的紧束缚模型,我们表明,在Bi $_2$ Se $_3$的缺陷态的几何形状可以直接相关的位置的起源杂质。只有Bi缺陷的Se网站五个原子层以下的表面实验观察到。我们发现,这种效果可以解释的缺陷和表面电子结构的相互作用。
2002-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Electric field and potential around localized scatterers in thin metal films studied by scanning tunneling potentiometry
本文用扫描隧道电位法直接观测了铂薄膜中晶界、三相点和空洞等局部散射体附近的电势和电场变化。场在空隙处最高,其次是三相点和晶界。空洞附近的局部场甚至可以比宏观场高四个数量级。这表明空隙是电迁移引起故障的最可能位置。在散射体附近建立的场强烈依赖于晶粒的连通性,该连通性由平均晶界反射系数量化,该平均晶界反射系数由电阻率估计。
1998-12-10 cond-mat.mtrl-sci
Distinction of Nuclear Spin States with the Scanning Tunneling Microscope
我们演示了旋转激发光谱与扫描隧道显微镜的物理吸附氢及其同位素氢氘和氘。观察到的激发能非常接近气相值,并显示出预期的缩放与转动惯量。由于这些能量是分子核自旋状态的特征,我们能够分别识别氢和氘的对位和邻位物种。因此,我们展示了前所未有的空间分辨率的核自旋灵敏度。
2013-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Metal-Silicene Interaction Studied by Scanning Tunneling Microscopy
用分子束外延方法在3x 3硅烯和R3 xR 3硅烯薄膜上沉积了Ag原子。利用扫描隧道显微镜和拉曼光谱,我们发现Ag原子与3x 3硅烯和R3 xR 3硅烯薄膜没有形成化学键,这是由于硅烯表面的化学惰性。在3 × 3硅烯薄膜上,Ag原子主要形成稳定的平顶Ag岛。相比之下,银原子形成纳米团簇并在硅烯膜上滑动,表明更惰性的性质。拉曼光谱表明,在R3 xR 3中存在比R7 xR 7/3x 3硅烯更多的sp2杂化
2015-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Geometrical indications of adsorbed hydrogen atoms on graphite producing starlike and ellipsoidal features in scanning tunneling microscopy images
最近的扫描隧道光谱(STM)实验显示的图像与星和椭球状的功能,从独特的几何排列的几个吸附在石墨上的氢原子。基于第一性原理STM模拟,我们提出了一个新的模型,即三个氢原子以等边三角形的形状吸附在石墨烯片上,内部包围着一个六边形环.该模型再现了实验观察到的星形STM图案。此外,我们确认了一个邻氢对是对应于椭球图像的配置。这些计算表明,当氢对处于相同的取向时,它们在能量上更稳定。
2009-01-24 cond-mat.mtrl-sci
Imaging the interface of epitaxial graphene with silicon carbide via scanning tunneling microscopy
已经提出在SiC上外延生长的石墨烯作为用于碳基电子器件的材料。了解石墨烯和SiC衬底之间的界面对于未来的应用非常重要。我们报告的能力,使用扫描隧道显微镜成像单层石墨烯下的界面结构。这种成像是可能的,因为石墨烯在费米能以上或以下1eV的能量下看起来是透明的。我们基于密度泛函理论的计算分析显示了这种透明度是如何从SiC衬底上石墨烯层的电子结构中产生的。
2007-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Adsorption geometry of Cu(111)-Cs studied by scanning tunneling microscopy
利用扫描隧道显微镜在低温下研究了Cu(111)-Cs体系在不同铯覆盖度下的吸附。在低覆盖率下,我们观察到一个六边形有序的Cs吸附层,相互吸附物的距离为1.1 nm。这个距离讨论了一个相称的吸附超结构,这是稳定的长程吸附相互作用介导的Cu(111)表面态电子。中间覆盖的特点是不相称的上层结构,这是相对于衬底晶格旋转。在9 K下的旋转行为遵循与外延旋转模型一致的总体趋势。随着覆盖率的增加,吸附层被发现旋转朝向与基板对齐。
2006-03-21 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
Scanning Tunneling Spectroscopy of Ni/W(110): bcc and fcc properties in the second atomic layer
镍岛在高温下生长在W(110)上。用扫描隧道显微镜研究了两层厚的岛。光谱测量表明,纳米大小的区域的岛屿表现出明显不同的表观高度和dI/dV光谱。自旋极化和顺磁能带结构计算表明,这些光谱特征分别是由于Ni膜的fcc(111)和bcc(110)取向所致。
2013-03-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of tunnel current between scanning tunneling microscopy tip and hydrogen-adsorbed Si(001) surface
利用第一性原理电子传导理论研究了氢吸附Si(001)表面的扫描隧道显微镜(STM)图像。所得的STM图像和扫描隧道光谱与实验结果一致。裸二聚体的$π$态对隧道电流的贡献非常大,而二聚体的$σ$态对STM图像几乎没有影响。隧道电流不通过二聚体的中心,而是通过具有局部回路电流的二聚体的边缘。此外,当尖端存在于氢吸附的二聚体上方时,相邻裸二聚体的$π$态对隧道电流有一定的贡献。这导致STM图像,其中邻近裸二聚体的氢吸附二聚体看起来比被氢吸附二聚体包围的那些高。这些结果与STM观察到的实验图像一致。
2006-03-23 cond-mat.mtrl-sci
Scanning tunneling microscopy simulations of poly(3-dodecylthiophene) chains adsorbed on highly oriented pyrolytic graphite
我们报告了一个新的计划,执行有效的模拟扫描隧道显微镜(STM)的分子弱键合到表面。计算是基于紧束缚(TB)技术,包括分子的自洽性,以预测STM成像和光谱。为了减轻缺乏自我一致性的隧道电流计算,我们进行了第一性原理密度泛函计算,以提取系统的几何和电子性质。通过这种方式,我们可以在TB方案中包括吸附时结构弛豫对分子电子结构的影响。这种方法适用于研究区域规则的聚(3-十二烷基噻吩)(P3 DDT)聚合物链吸附在高取向热解石墨(HOPG)。讨论了光谱计算结果,并与最近获得的实验数据进行了比较。
2006-01-23 cond-mat.mtrl-sci
Scanning tunneling microscopy and spectroscopy of sodium-chloride overlayers on the stepped Cu(311) surface: Experimental and theoretical study
利用扫描隧道显微镜(STM)、光谱学和密度泛函计算研究了台阶Cu(311)表面上NaCl覆盖层的物理性质. STM图像和微分电导谱的模拟是基于Tersoff-Hamann近似的隧道与修正的隧道势垒在较大的电压和计算的Kohn-Sham状态。在STM图像中观察到的特征可以直接与计算的电子和几何性质的覆盖层。所测得的表观势垒高度的单,双,和三层的NaCl和相应的吸附引起的功函数的变化,从隧道电流的距离依赖性,以及再现和理解从计算结果。测量结果表明,在宽电压区的隧穿电导大幅减少,类似于带隙。然而,模拟的光谱表明,只有在正样品电压的开始可以被视为价带边缘,而在负电压的开始是由从尖端上的隧穿势垒的电场的剧烈影响所引起的。
2004-06-11 cond-mat.mtrl-sci
First principles theory of inelastic currents in a scanning tunneling microscope
本文提出了一个模型探针针尖与吸附在表面上的原子之间的非弹性隧穿的第一性原理理论,推广了Tersoff和Hamann的弹性隧穿理论。非弹性电流与尖端中心的局域态密度的变化成比例,这是由于吸附物的加入。我们使用的理论来调查的振动加热的吸附低于STM针尖。我们计算了H从Si(100)-H(2 $\times$ 1)中的脱附速率随样品偏压和隧道电流的变化,发现与最近的实验数据非常吻合。
1998-02-27 cond-mat.mtrl-sci
Negative Differential Resistance in the Scanning Tunneling Spectroscopy of Organic molecules
扫描隧道光谱(STS)测量的分子纳米结构的电导-电压谱通常被认为反映了分子的局域态密度。这排除了观察到负微分电阻(NDR)的可能性。本文报道了在扫描隧道显微镜(STM)中用铂探针测量4-p-三联苯硫醇分子在金基底上自组装单层膜(SAM)的电流-电压(I-V)特性,观察到NDR。我们认为,NDR产生于窄的结构,在尖端顶点原子的局部态密度,并表明,取决于整个系统的静电势分布,可以观察到在一个或两个偏置方向的NDR。
1998-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversible hydrogenation and band gap opening of graphene and graphite surfaces probed by scanning tunneling spectroscopy
通过扫描隧道显微镜和光谱研究了氢化对石墨烯和石墨表面形貌和电子性质的影响。使用Ar/H2等离子体对表面进行化学改性。分析数千个扫描隧道光谱测量,我们确定石墨/石墨烯表面上的氢化学吸附在费米能级附近平均打开0.4 eV的能带隙。我们发现,虽然等离子体处理以不可逆的方式改变了表面形貌,但电子性质的变化可以通过适度的热退火来逆转,并且样品可以再次氢化,从而在第二次氢化后产生类似的,但略有降低的半导体行为。
2012-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic-scale patterning of hydrogen terminated Ge(001) by scanning tunneling microscopy
在本文中,我们展示了原子级光刻的氢终止锗(001。光刻图案是通过在超高真空中使用扫描隧道显微镜针尖从吸附在干净的原子级平坦Ge(001)表面上的H抗蚀剂层选择性地解吸氢原子而获得的。研究了针尖-样品偏压对光刻工艺的影响。通过改变尖端到样本的偏差,可以实现特征尺寸从200纳米到1.8纳米的光刻图案。这些结果开辟了一个扫描探针光刻方法的可能性,以制造未来的原子级器件的锗。
2009-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inelastic electron tunneling in 2H-Ta$_x$Nb$_{1-x}$Se$_2$ evidenced by scanning tunneling spectroscopy
本文报道了用低温扫描隧道显微镜测量的2 H-Ta $_x$ Nb $_{1-x}$ Se $_2$($x=0\sim 0.1$)单晶的隧道谱。在长时间难以理解的突出的间隙状特征被发现伴随着一些“间隙”精细结构。通过研究二阶导数光谱及其温度和磁场依赖性,我们能够证明非弹性电子隧穿是这些特征的起源,并获得了原子尺度下2 H-Ta $_x$ Nb $_{1-x}$ Se $_2$的Eliashberg函数,为研究相关过渡金属二硫属化物的局域Eliashberg函数和声子谱提供了一种潜在的方法.
2020-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Cross-Sectional Scanning Tunneling Microscopy and Spectroscopy of Semimetallic ErAs Nanostructures Embedded in GaAs
第一次通过截面扫描隧道显微镜(XSTM)和光谱(XSTS)的生长和原子/电子结构的分子束外延(MBE)生长的ErAs纳米颗粒和纳米棒嵌入在GaAs矩阵检查。截面能够询问内部结构,并且非常适合于研究嵌入的纳米结构。嵌入式铒砷纳米结构生长的早期阶段,通过这些技术进行检查,并与以前的横截面TEM工作进行比较。还进行了ErAs纳米颗粒和纳米棒的Tunneling光谱I(V),表明这两种纳米结构都是半金属的。
2012-04-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Detection of the spin character of Fe(001) surface states by scanning tunneling microscopy: A theoretical proposal
我们考虑了Fe(001)表面的磁性结构,并从理论上研究了自旋极化针尖扫描隧道光谱(SP-STM)。我们发现,少数自旋表面态诱导的隧道微分电导,这在很大程度上取决于在SP-STM针尖相对于在Fe(001)表面的易磁化轴的磁化方向的强烈的偏压依赖性。我们建议利用这种效应来确定Fe(001)表面态的自旋特征。这种技术也可以应用于其他磁性表面的表面状态进行观察。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of zigzag and armchair edges of graphite using scanning tunneling microscopy and spectroscopy
环境和超高真空(UHV)扫描隧道显微镜(STM)/扫描隧道光谱(STS)观测揭示了石墨的结构相关的边缘状态的存在。在超高真空下,在Fermi能级附近(局域态密度(LDOS)峰值VS = 30 mV),观察到(SQRT(3)× SQRT(3))R30超晶格和氢化锯齿边(扶手椅边)的亮斑,表明锯齿边是产生边缘态的原因,尽管在空气中制备的锯齿边和扶手椅边没有明显区别。然而,即使在氢化的扶手椅边缘中,也在缺陷点处观察到亮点,在缺陷点处,扶手椅边缘中产生部分锯齿形边缘。
2005-03-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Honeycomb lattice of graphite probed by scanning tunneling microscopy with a carbon nanotube tip
碳纳米管(CNT)针尖是通过化学气相沉积在蚀刻钨丝的顶点处制造的,并用于扫描隧道显微镜。在T=79 K时,用CNT针尖分辨STM图像中的石墨蜂窝晶格。源自CNT的p轨道的优异空间分辨率是STM图像中石墨蜂窝晶格的图像的原因。CNT尖端对于晶格常数小的样品的成像是有用的,并且由于其具有尖锐的p轨道的优越空间分辨率,可以获得具有轨道排序的样品中的轨道信息。
2013-03-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light emission from Na/Cu(111) induced by a scanning tunneling microscope
本文报道了用扫描隧道显微镜探测Cu(111)表面Na覆盖层的光发射测量结果以及与实验基本一致的模型计算结果。所观察到的光发射光谱示出取决于偏置电压的两个特征。当偏置电压小于在Na覆盖层外部形成的第二量子阱状态的能量时,光发射是由于等离子体介导的过程,而对于较大的偏置,光发射主要由两个能级之间的量子阱跃迁引起。
2003-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The study of intrinsic defect state of FeSe with scanning tunneling microscopy
我们应用高分辨扫描隧道显微镜研究了体材料FeSe的本征缺陷态。利用扫描隧道谱分析了薄膜中的四种本征缺陷:I型哑铃缺陷、II型哑铃缺陷、顶层Se空位缺陷和内层Se位缺陷。从特征的抑郁症和增强的状态密度测量在一个大的能量范围内,I型哑铃和II型哑铃被确定为Fe空位和Se $_\mathrm{Fe}$缺陷,分别。通过光谱分析确定了顶层Se空位和可能的内层Se位空位。缺陷的测定进行了比较,并在很大程度上证实了在环形暗场扫描透射电子显微镜测量的剥离FeSe。在我们的实验中,缺陷态的详细映射为将来与复杂的理论计算进行比较奠定了基础。
2019-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Real-space analysis of scanning tunneling microscopy topography datasets using sparse modeling approach
提出了一种稀疏建模方法,用于分析扫描隧道显微镜形貌数据,其中包含大量的峰对应的表面原子。该方法基于具有$\mathrm{L}_1$正则化和$k$均值聚类的相关向量机,使得能够以超出测量网格的分辨率的精度分离峰和原子中心定位。与传统的最小二乘法相比,所提出的方法的有效性和效率被证明使用合成数据。所提出的方法的应用程序的金属氧化物薄膜的实验数据清楚地表明存在的缺陷和相应的局部晶格变形。
2017-03-25 cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
A Scanning Tunneling Microscope for a Dilution Refrigerator
我们提出了一个自制的扫描隧道显微镜,已被附加到稀释冰箱的混合室的主要特点。它允许扫描隧道显微镜和光谱测量下降到低温恒温器的基础温度,T约。30 mK,外加磁场高达13 T。高度有序的热解石墨(HOPG)和二硫属化物超导体NbSe 2的地形已被成像的原子分辨率下降到T约。50 mK,由样品附近的电阻温度计测定。作为在磁场中成功运行的试验,本文研究了低磁场中超导NbSe_2的磁通线晶格。Abrikosov晶格的晶格常数显示了预期的场依赖性B^{-0.5},STS模式下的测量清楚地显示了涡核中Andreev束缚态的态密度。
2010-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Half Metallic Response of Manganite Films at Room Temperature from Spin-Polarized Scanning Tunneling Microscopy
La0.7Sr0.3MnO3锰氧化物中的铁磁相在室温下是完全自旋极化的(100%)。这是证明了高品质的外延薄膜的自旋极化扫描隧道显微镜。该膜由高度均匀的铁磁(FM)相,其中嵌入少数顺磁(PM)缺陷(最好的膜小于1%)。PM缺陷表现出无特征的隧道光谱特性和绝缘类电导。FM相表现出金属行为和强非线性特性。FM相的光谱曲线的解卷积揭示了完全自旋分裂的egt2g锰氧化物带,其形状和宽度与光学和光电子能谱数据非常一致。这些结果促进锰氧化物作为有效的自旋极化注射器在环境条件下。
2003-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Scanning Tunneling Microscopy in TTF-TCNQ :direct proof of phase and amplitude modulated charge density waves
在超高真空(UHV)条件下,用低温扫描隧道显微镜(STM)研究了TTF-TCNQ单晶解理表面的电荷密度波(CDW)。所有的CDW相变TTF-TCNQ已被确定。沿着a方向的调制波矢量的测量提供了在CDW的横波矢量是温度依赖性的温度状态中存在包括单平面波调制结构的域的第一个证据,正如20多年前的理论所暗示的那样。
2002-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Temperature-dependent scanning tunneling spectroscopy on the Si(557)-Au surface
利用室温和低温(77 K)扫描隧道谱(STS)和电压依赖扫描隧道显微镜(STM)数据研究了实空间中准一维Si(557)-Au表面的局域电子性质.在表面的不同位置处观察到伽马点附近的带隙局部电子态密度,即,在由Si吸附原子和台阶边缘原子引起的突起处。在间隙区域内,观察到两个不同的峰上的链的局部突起归因于Si吸附原子。在从室温冷却到T = 77 K后,两种类型的突起上的能隙变宽。因此,局部电子性质的温度依赖性不能归因于Peierls转变只发生在台阶边缘。我们建议,应更多地关注有限尺寸效应的一维段。
2014-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Giant Phonon-induced Conductance in Scanning Tunneling Spectroscopy of Gate-tunable Graphene
石墨烯的蜂窝晶格是一个独特的二维(2D)系统,其中电子的量子力学等效于相对论狄拉克费米子的量子力学。新的纳米尺度的行为,在这种材料中,包括电子散射,自旋为基础的现象,和集体激发,预计是敏感的载流子密度。为了探测石墨烯中的局部载流子密度相关性质,我们对配备有可调背栅电极的机械切割石墨烯薄片器件进行了原子分辨扫描隧道光谱测量。我们在石墨烯隧穿谱中观察到了一个意想不到的类似间隙的特征,它与石墨烯的电子密度无关,仍然固定在费米能级(E_F)上。这个能隙的产生是由于电子隧穿到E_F附近的石墨烯态受到抑制,同时由于声子介导的非弹性通道,电子隧穿在更高能量下得到了巨大的增强。声子因此充当控制石墨烯中隧穿电子流动的“闸门”。这项工作揭示了重要的新的隧穿过程中的栅极可调石墨层。
2008-02-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi-level alignment at metal-carbon nanotube interfaces: application to scanning tunneling spectroscopy
在任何金属-碳纳米管界面处存在电荷转移,并且感生的界面场确定碳纳米管能带结构相对于金属费米能级的位置。在单壁碳纳米管(SWNT)的情况下,支持在金衬底上,我们表明,电荷转移引起的局部静电势扰动,从而引起所观察到的费米能级移动在扫描隧道光谱(STS)测量。我们还讨论了这项研究的相关性,最近的实验碳纳米管晶体管,并认为费米能级对准将是不同的碳纳米管晶体管与低电阻和高电阻接触。
1999-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Atomic structure of Mn wires on Si(001) resolved by scanning tunneling microscopy
在亚单层覆盖下,Mn在Si(001)表面上形成垂直于下面的Si二聚体行取向的原子线。虽然许多其他元素在室温下形成对称的二聚体线,我们表明,锰线有一个不对称的外观和引脚附近的硅二聚体。我们发现,一个原子配置与锰三聚体晶胞可以解释这些观察结果,由于硅二聚体屈曲相附近的电线和锰三聚体的取向之间的相互作用。我们详细研究了四线配置使用高分辨率扫描隧道显微镜(STM)成像和比较我们的研究结果与STM图像模拟密度泛函理论。
2012-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Scanning Tunneling Microscopy of Gate Tunable Topological Insulator Bi2Se3 Thin Films
拓扑绝缘体(TI)载流子密度的电场控制极大地扩展了这些材料的实际应用。然而,低温局部探针研究和栅极可调TI器件的组合仍然具有挑战性。我们已经克服了这一限制,通过扫描隧道显微镜和光谱测量原位分子束外延生长Bi2Se3薄膜SrTiO 3衬底上的预图案化电极。使用这种门控方法,我们能够移动费米能级的顶面态由250毫电子伏的3纳米厚的Bi2Se3设备。我们报告的表面态色散,带隙,在费米能级的电子结构的场效应研究。
2013-01-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Localized reversible nanoscale phase separation in Pr_0.63Ca_0.37MnO_3 single crystal using a scanning tunneling microscope tip
本文报道了用扫描隧道显微镜针尖对Pr_(0.63)Ca_(0.37)MnO_3单晶进行电流注入,使其电荷有序绝缘(COI)态局部区域失稳的现象。这导致受控的相分离和形成的局部金属纳米岛的COI矩阵已被检测到的本地隧道电导映射。即使在将注入电流减小到较低值之后,由此产生的金属区域仍然存在。通过注入大小相似但极性相反的电流,可以恢复原始的电导状态。因此,我们实现了可逆的纳米级相分离,从而产生了可能性,以“写,读,擦除”的绝缘矩阵中的纳米尺寸的导电区域具有高的空间分辨率。
2007-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Prediction of the bias voltage dependent magnetic contrast in spin-polarized scanning tunneling microscopy
这项工作涉及的理论描述的对比,即,恒电流自旋极化扫描隧道显微镜(SP-STM)图像上两个侧面位置之间的表观高度差。我们提出了一种方法来预测的偏置电压依赖的磁对比度从单点隧穿电流或差分电导测量,而不需要扫描大面积的表面。根据单点测量的数量,可以确定磁对比反转和最大可实现磁对比的偏置位置。我们验证了这一建议,模拟SP-STM图像上的一个复杂的磁表面采用最近开发的方法基于原子叠加。此外,我们发现的证据表明,尖端的电子结构和磁取向有一个重大的影响,对磁衬度。我们的理论预测,预计将激励实验,以大大减少测量工作,以确定偏置依赖的磁表面上的磁对比度。
2013-01-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph