Site-specific surface atom valence band structure via X-ray standing wave excited photoemission
利用X射线驻波(XSW)激发的光电子发射(XPS)测量了生长在SrTiO 3(001)表面上的1/2单层(ML)Pt的位特异性价带(VB)。XSW引起的调制的核心水平(CL)和VB的表面和衬底原子的光电发射监测为三个hkl衬底布拉格反射。XSW CL分析显示Pt与衬底具有fcc状立方体上立方体外延。的XSW VB信息比较以及密度泛函理论计算的投影态密度从表面和衬底原子。总的来说,这项工作代表了一种新的方法,用于确定从特定的原子表面位置的价电子的状态密度的贡献。
2022-01-11 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
Optimized Photoemission from Organic Molecules in 2D Layered Halide Perovskites
本研究通过设计合成二维层状卤化物钙钛矿,实现了来自有机部分的高效光电发射,其发光效率比前驱盐提高了五倍,适用于快速闪烁应用。
2026-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Valence changes associated with the metal-insulator transition in Bi$_{1-x}$La$_x$NiO$_3$
钙钛矿型BiNiO $_3$是一种绝缘反铁磁体,其中在Bi位发生电荷分离。La替代Bi抑制了电荷的极化,使体系金属化。我们测量了Bi $_{1-x}$ La $_{x}$ NiO $_{3}$的光电子能谱和X射线吸收(XAS)谱,研究了La掺杂对电子结构的影响。从Ni $2p$ XAS中,我们观察到Ni的价态从2+向3+增加。结合芯能级光电子能谱研究,发现Bi的平均价态仍为$\sim 4+$,Ni的价态表现为$\sim (2+x)+$,即La的取代导致Ni位的空穴掺杂.在价带光电子能谱中,我们观察到$x>0$的费米截止,与La掺杂化合物的金属行为一致。通过组态相互作用团簇模型计算分析了Ni $2p$ XAS、Ni $2p$芯能级光电子能谱和价带光电子能谱,发现谱线形状与Ni $^{2+} \to$ Ni $^{3+}$的价态渐变一致.
2005-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Combining GW calculations with exact-exchange density-functional theory: An analysis of valence-band photoemission for compound semiconductors
我们报告的准粒子能量计算的电子能带结构所测量的价带光电发射选定的II-VI族化合物和III族氮化物。采用量子阱微扰方法,对密度泛函理论(DFT)中虚构的、无相互作用的Kohn-Sham电子基态进行微扰,系统地研究了Zn掺杂GAN、ZnO、ZnS和CdS的电子结构.特别强调的是把阳离子半芯d-电子,明确包括在我们的赝势方法的价电子所发挥的作用进行分析。与大多数以前的GW的研究,这是几乎exlusively基于局域密度近似(LDA)的基态计算,我们结合GW与精确交换DFT计算的优化有效势方法(OEPx)。这是一种更复杂和计算成本更高的方法。然而,我们表明,应用OEPx的方法导致改进的描述的d-电子杂化相比,LDA。此外,我们发现,它是必不可少的使用OEPx赝势,以处理核价交换一致。我们基于OEPx的准粒子价带结构与现有的光电发射数据相比,LDA的基础上的良好的协议。因此,我们得出结论,对于这些材料,OEPx构成了后续GW计算的更好起点。
2005-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Correlation of conductivity and angle integrated valence band photoemission characteristics in single crystal iron perovskites for 300 K < T < 800 K: Comparison of surface and bulk sensitive methods
在超高真空条件下对La0.9Sr0.1FeO3单晶体和La0.8Sr0.2Fe0.8Ni0.2O3薄膜进行了角积分价带电子能谱测量,并在300 ~ 800 K温度范围内进行了室温电导率测量。除了几次溅射和退火循环外,样品不是原位制备的。由于可逆相变和不可逆化学变化的结果,温度依赖性的体积代表性电导率分布的特殊变化由费米能附近的更多表面代表性价带谱中的强度变化半定量地反映。X射线光电子衍射图像反映了大块铁钙钛矿的对称性。在价带光电发射光谱(VB PES)的光谱细节的相关性和在温度变化过程中的电导率的细节表明,有价值的信息复杂的材料的电子结构和输运性质,可以得到没有原位制备。
2011-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fe-resonant valence band photoemission and oxygen NEXAFS study on La1-xSrxFe0.75Ni0.25O3-δ
记录了Sr取代LaFe_(0.75)Ni_(0.25)O_(3-δ)在Fe 2 p- 3d吸收阈值范围内的铁共振价带光电子能谱,获得了Fe在3d投影偏态密度上的光谱信息。与La_(1-x)Sr_xFeO_3共振VB PES文献数据的比较表明,Ni取代Fe形成的电子空穴主要是O_(2 p)型。用Sr取代La使空穴浓度增加到EG结构消失的程度。eg和t2 g结构的变化被电导率的变化所掩盖。
2011-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Imaging domain boundaries of rubrene thin crystallites by photoemission electron microscopy
该研究利用PEEM与TOF光谱结合3–6 eV飞秒激光,揭示红荧烯薄晶体不同晶相及畴界陷阱态的光发射机制差异,为评估有机半导体薄膜质量提供新方法。
2025-05-14 cond-mat.mtrl-sci
Benchmarking theoretical electronic structure methods with photoemission orbital tomography
在过去的十年中,光电子发射轨道层析成像(POT)已经发展成为一个强大的工具,研究吸附在(金属)表面的有机分子的电子结构。通过测量光电子的角分布作为结合能的函数,并利用分子轨道的动量空间特征,POT导致在有机/金属界面的电子态密度的轨道分辨图像。在这一结合实验和理论的工作中,我们应用POT的原型有机$π$共轭分子双蒽(C $_{28}$ H $_{14}$),形成一个高度取向的单层铜(110)表面。在实验上,我们确定了前所未有的13个$π$和12个$σ$轨道的双蒽,并测量了它们各自的结合能和光谱线型在双蒽/Cu(110)界面。从理论上讲,我们执行密度泛函计算这个接口采用四个广泛使用的交换相关泛函的广义梯度近似的家庭,以及全球和范围分离的混合泛函。通过分析轨道投影态密度的电子结构,我们得到了详细的理论与实验的轨道评估。这使我们能够基准性能的调查功能方面的能力占轨道能量排列在有机/金属界面。
2022-09-27 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Bulk band structure of Sb$_2$Te$_3$ determined by angle-resolved photoemission spectroscopy
用角分辨光电子能谱研究了拓扑绝缘体\sbte ~的体能带结构。特别感兴趣的是最高价带相对于拓扑表面状态狄拉克点的色散。价带最大值被计算为在布里渊区中心附近或在$\barΓ-\bar{M}$方位角方向的低对称位置。为了观察到价带的全能量范围,通过表面碱吸附对强p掺杂晶体进行反掺杂。数据表明,绝对价带最大值很可能被发现在体$Γ$点和预测的低对称性的位置与能量高于表面狄拉克点可以排除。
2021-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Photoemission studies of the annealing induced modifications of (Ga,Mn)As
利用角分辨光电子能谱研究了Ga(1-x)Mn(x)As(x = 0.05)中退火引起的变化。我们发现费米能的位置是退火时间和温度的函数。居里温度与费米能级和价带峰之间的距离密切相关。价带光电子能谱表明Mn 3d谱被退火处理所修正
2004-04-16 cond-mat.mtrl-sci
Measurement of the background in Auger-photoemission coincidence spectra (APECS) associated with inelastic or multi-electron valence band photoemission processes
俄歇光电子符合谱(APECS),其中俄歇谱与芯能级光电子一致地测量,能够将难以观察的低能俄歇峰从大背景中拉出,这主要是由于非弹性散射的价带(VB)光电子。然而,单独的APECS方法不能消除由于价带光电发射过程的背景,其中初始光子能量由两个或更多个电子共享,并且其中一个电子处于芯能级光电发射峰的能量范围内。在这里,我们描述了一种实验方法,以确定这些背景过程的贡献,并应用这种方法的情况下,铜M3 VV俄歇光谱获得符合3 p3/2光电发射峰。一束200 eV的光子入射到Cu(100)样品上,并使用配备有两个柱面镜分析器(CMA)的光谱仪进行一系列符合测量。一个CMA被设置在一系列固定的能量范围之间的核心和VB峰的能量。另一个CMA在与离开表面的电子对应的范围内进行扫描,该范围在0 eV至70 eV之间。然后将测量的光谱集拟合到参数化函数,该参数化函数被外推以确定由于多电子和非弹性VB光电发射过程导致的APECS光谱中的背景。从APECS光谱中减去外推的背景,以获得仅作为俄歇过程的结果发射的电子的光谱。的符合光谱与相同的光谱与背景去除的比较表明,在Cu M3 VV的情况下,由于VB电子的非弹性散射的背景是可以忽略的俄歇峰的区域中,但超过一半的总信号下降的低能量尾部的俄歇峰。
2014-05-28 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
Temperature dependent Eu 3d-4f X-ray Absorption and Resonant Photoemission Study of the Valence Transition in $EuNi_2(Si_{0.2}Ge_{0.8})_2$
用Eu 3 $d-4f$ X射线吸收谱(XAS)和共振光电子能谱(XPS)研究了EuNi $_{2}$(Si $_{0.2}$ Ge $_{0.8}$)$_{2}$的混合价跃迁($T$ $_{v}$ $\sim$ 80 K). Eu $^{2+}$和Eu $^{3+}$的主峰表现出巨共振,光谱特征与原子多重态计算结果吻合得很好。该光谱显示了在CRADES和XAS中在大能量($\sim$ 10 eV)上的剧烈的温度($T$)依赖性变化。观察到的$\sim$ 2.35 $\pm$ 0.03($T$ = 120 K)和$\sim$ 2.70 $\pm$ 0.03($T$ = 40 K)的非整数平均价表明在$T$ $_{v}$之上和之下均质混合价。$^{2+}$-$4f^7$ + $[spd]^0$和$^{3+}$-$4f^6$ + $[spd]^1$态之间的再分配归因于与近藤样体积塌缩耦合的杂化变化。
2005-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resolving the Valence of Iron Oxides by Resonant Photoemission Spectroscopy
本研究利用共振光电子能谱直接量化Pt支撑单层FeO2相中铁的价态,发现其由Fe2+和Fe3+等量混合形成+2.5平均价态,而非DFT预测的+3价,并揭示其结构源自Fe3O4亚晶格。
2024-09-24 cond-mat.mtrl-sci
Angular dependent resonant photoemission processes at the 2p thresholds in nickel metal
用同步辐射测量了金属镍的角分辨价带共振光电子能谱。众所周知的6-eV相关卫星在共振时具有约两个数量级的强度增强。作为光子能量的函数的光发射强度的角度依赖性已被研究,并提供了明确的证据干涉效应的所有方式的共振最大值。本文结合共振光电子过程的起源和卫星的性质讨论了观测到的价带和卫星的不同角不对称性β。
2012-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.chem-ph
Photoemission and x-ray absorption studies of valence states in (Ni,Zn,Fe,Ti)$_{3}$O$_{4}$ thin films exhibiting photo-induced magnetization
利用光电子能谱和X射线吸收谱研究了(Ni,Zn,Fe,Ti)$_{3}$ O $_{4}$薄膜的电子结构,该薄膜具有团簇玻璃行为,其自旋冻结温度$T_f$为$\sim 230$ K,光致磁化强度(PIM)低于$T_f$。发现Ni和Zn离子处于二价状态。薄膜中的大部分Fe和Ti离子分别为三价(Fe $^{3+}$)和四价(Ti $^{4+}$)。虽然Ti掺杂不影响Ni和Zn离子的价态,但少量的Fe $^{2+}$离子随着Ti浓度的增加而增加,这与所提出的PIM的电荷转移机制一致。
2007-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Practical photoemission characterization of molecular films and related interfaces
尽管“有机电子学”一词使人联想到的是有机器件,但其范围的一个重要部分涉及有机薄膜和界面等“有源元件”的物理性质。研究薄膜的生长和界面形成的演变对于理解控制其最终性质的机制是特别必要的。在超高真空中进行这样的实验既可以“拉伸"伪实时观测的时间尺度,又可以在原子水平上控制探测系统的属性。光电子能谱技术直接探测电子和化学结构,因此已成为该领域的主要工具之一。本文主要介绍了低聚物分子膜及其界面的电子性质的光电子能谱研究。然而,它并不渴望对该主题进行全面概述;它的目的是在有机材料的光电发射表征和分析中遇到的其他标准问题,尽管需要考虑分子膜在生长,电子特性及其表征和分析方面的特殊性。特别是,分子膜的基本电子参数,如功函数,电离能,和界面能级排列,和它们的相互作用,将追求考虑往往被忽视的影响的分子取向。此外,基于光电特性的分子膜中的能带弯曲的含义,和界面能级排列的驱动机制的模型将被解决。
2014-06-02 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
Ab initio study of pressure-induced phase transition, band gaps and X-ray photoemission valence band spectra of YVO$_4$
该研究通过从头算探究YVO$_4$的高压结构相变,优化不同压缩体积下的结构参数,计算转变压力、体积变化、电子结构、带隙及XPS谱,并将多数理论预测与文献实验结果对比。
2025-03-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Electronic structure of ternary palladates and effect of hole doping: A valence band photoemission spectroscopic study
本研究利用价带光电子能谱和能带计算揭示了三元钯酸盐的窄带隙半导体特性及电子关联强度,并发现空穴掺杂引发的金属性质与半导体输运相悖,凸显了费米边缘落在迁移率边缘时电子局域化的重要性。
2020-10-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impact of Fe doping on the electronic structure of SrTiO3 thin films determined by resonant photoemission
用共振光电子能谱研究了掺Fe的SrTiO_3外延薄膜。该技术允许识别Fe和Ti起源电子态对价带的贡献。X射线吸收光谱表明,Fe 2+和Fe 3+两种价态对SrTiO 3的价带有不同的贡献。能隙内的电子态主要由Fe ~(2+)、Fe ~(3+)和Ti ~(3+)离子组成。可以与氧空位的存在相关联的Fe 2+起源态形成宽带,其达到导带以下约0.5eV的结合能,而Fe 3+态在带隙中形成恰好位于价带顶部上方的尖锐特征。结果表明,Fe掺杂在能隙中引入了Ti源态,这可能与Ti和Fe的3d轨道杂化有关。
2015-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Photoemission Study of the Electronic Structure of Valence Band Convergent SnSe
Ⅳ-Ⅵ族半导体SnSe是目前已知的具有高热电性能的材料,其电子能带结构中的多个近简并价带是SnSe单晶获得高功率因数和高品质因数的关键因素之一。迄今为止,对这种特殊的电子能带结构主要是理论计算。然而,在本文中,使用角分辨光电子能谱,我们进行了系统的调查SnSe的电子结构。我们直接观察到三个预测的空穴带,它们的带顶和相对较小的面内有效质量之间的能量差很小,与从头计算和关键的塞贝克系数的增强,同时保持高的电导率。我们的研究结果揭示了完整的能带结构的SnSe,并有助于提供一个更深入的理解的电子起源在SnSe的优异的热电性能。
2018-04-12 cond-mat.mtrl-sci
Surface doping in T6/ PDI-8CN2 Heterostructures investigated by transport and photoemission measurements
本文利用PDI-8 CN2对六噻吩(T6)有机场效应晶体管进行了表面掺杂研究。我们发现,在有机半导体之间的界面处形成了积累异质结,并且可以将由PDI-8 CN2沉积引起的T6中的随之而来的能带弯曲作为T6晶体管中的表面掺杂的原因来解决。这种现象的几个证据已经提供了由电输运和光电发射测量,即电导率的增加,阈值电压的移位和T6 HOMO峰向更高的结合能的移位。
2012-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Angle-resolved photoemission study and first principles calculation of the electronic structure of GaTe
在局域密度近似下,用数值原子轨道密度泛函理论计算了GaTe的电子能带结构。此外,还用角分辨光电子能谱学测量了GaTe布里渊区各方向的价带色散。沿着这些方向,计算的价带结构是在良好的一致性与这些测量得到的价带色散。已经确定,GaTe是直接带隙半导体,其带隙位于Z点,即在垂直于层的方向上的布里渊区边界处。价带最大值显示出明显的\textit{p}样行为,具有明显的阴离子贡献。导带最小值来自具有可比较的\textit{s} - \textit{p} -阳离子和\textit{p} -阴离子轨道贡献的状态。自旋-轨道相互作用似乎特别地改变位于$Γ$的最高价带的状态的色散和结合能。通过自旋轨道,最上面的\textit{p} $_z$ -价带与更深更平的\textit{p$_x$} - \textit{p$_y$}带的杂化是有利的,并且$Γ$处的价带最小值向费米能级升高,因为它似乎是由向上移动的\textit{p$_x$} - \textit{p$_y$}带确定的。
2001-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Molecular fingerprints in the electronic properties of crystalline organic semiconductors: from experiment to theory
通过比较光电子能谱与非微扰动力学平均场论扩展到多体从头计算,我们表明,在突出的情况下,并五苯晶体的一个很好的协议与实验的带宽,色散和寿命的空穴载流子带可以实现在有机半导体中提供一个适当的帐户的耦合到分子的振动模式和存在的障碍。我们的研究结果合理化越来越多的实验证据,即使是最好的能带结构理论的基础上的电子相互作用的多体处理不能重现实验光电发射数据在这类重要的材料。
2012-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Tracing the film structure of an organic semiconductor with photoemission orbital tomography
Forschungszentrum Jülich(于利希研究中心);Jülich Aachen Research Alliance (JARA)(于利希-亚琛研究联盟);RWTH Aachen University(亚琛工业大学);University of Graz(格拉茨大学)
本研究利用光电轨道成像分析了吸附在Cu(110)上的六噻吩多层结构,揭示了分子间能带周期性变化与晶格常数的关系,证实了单分子层结构向本征晶体结构的松弛过程。
2026-03-06 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of Fe (0-5 at. %) doped MoO2 thin films studied by resonant photoemission spectroscopy
用共振光电子能谱研究了脉冲激光沉积Mo_(1-x)Fe_xO_2(x=0,0.02和0.05)薄膜在Mo-4 p吸收边附近的电子结构。在所有的样品中,在整个价带区都观察到了~46 eV的宽Fano共振峰,这表明Mo-4 d态在整个价带区的贡献。Fe的掺杂导致Mo的4d态减少,而4d态对低结合能区的电子态贡献较大。除此之外,我们还观察到在掺杂样品的价带谱中在4.9 eV处的肩部。有人提出,这个肩膀的起源是由于Fe的杂化状态。
2008-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The $S$-matrix for surface boundary states: an application to photoemission for Weyl semimetals
提出了外尔半金属光电子发射的新理论。我们推导出这个理论使用一个模型,在$z=0$的边界表面。由于边界的原因,需要验证自伴条件以确保物理解。解由两个在边界上传播的手征零模给出。由于库仑相互作用,手征边界模型与相互作用的石墨烯处于相同的普适类。这种相互作用导致了速度和寿命的温度依赖性。\noindent利用最小耦合原理,我们确定了电子-光子哈密顿量。光电发射强度的计算使用$S$矩阵形式主义。$S$矩阵是由光子的初态、光电子的终态和价带中的空穴导出的。光电发射揭示了在吸收频率为$ Ω$的光子之后的最终价带色散$ \hbar v(\pm k_{y}-k_{0})+\hbarΩ$($k_{0}$表示由于晶体势引起的动量的偏移)。在$z$方向上的动量不守恒,并且被积分出去。因此,散射矩阵是平行动量的函数。我们观察到二维轮廓,代表的$^{"}$费米弧$^{"}$,其中相反的自旋极化有相反的曲率。这一理论与以前的实验观察是一致的。
2018-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Strong 3p -T1u Hybridization in Ar@C60
用光电发射和密度泛函理论研究了含和不含Ar单元的富勒烯C60和Ar@C60多层膜. Ar的化学计量和内面性质通过X射线光电子能谱学和X射线光电子衍射检查。价带紫外光电子能谱表明Ar 3 p价层与C60的6 T1 u分子轨道有很强的杂化。计算结果表明,Ar@C60的杂化能隙为1.6 +/- 0.2 eV,与密度泛函理论(DFT)预测的1.47 eV一致,表明Ar@C60是一种惰性气体化合物,Ar与C60笼之间存在强耦合.没有巨大的氩光电发射截面的预测气相[物理评论快报。99,243003(2007)]。
2010-07-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Insulator-to-metal transition in the pyrochlore iridates series (Eu_1-xBi_x)2Ir2O7 probed using Hard X-ray Photoemission Spectroscopy
Eu 2 Ir 2 O 7,一个候选的Weyl半金属,显示了绝缘体到金属的过渡作为Bi取代在Eu网站的功能。本文采用硬X射线光电子能谱(HAXPES)研究了(Eu_(1-x)Bi_x)_2 Ir_2 O_7系列样品,发现Bi ~(3+)掺杂Eu ~(3+)时,在低Bi掺杂(3.5%)时,出现了20%的晶格收缩.使用HAXPES,我们确认,所有的阳离子保持其名义价态在整个系列。Bi芯能级谱的非对称性质的组合物中的金属区域表明,Bi有助于在此掺杂范围内的费米能的状态密度。价带谱表明Bi 6s峰在整个系列中没有改变,并且位于价带内的深处。基于这些观察,我们认为Bi 6p-Ir 5d杂化驱动绝缘体到金属的转变。
2021-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic band structure of epitaxial PbTe (111) thin films observed by angle-resolved photoemission spectroscopy
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了分子束外延生长的窄禁带半导体碲化铅(PbTe)薄膜在垂直和平行于Γ-L方向上的体电子能带结构和表面电子能带结构。ARPES数据与第一性原理计算的比较揭示了能带结构、轨道特征、自旋轨道分裂能和表面态的细节。光子能量依赖谱显示了体特征。同时观察到了L和N价带,并确定了它们的能量差。L点和Γ点的自旋轨道分裂能分别为0.62 eV和0.88 eV。确定了低于和接近价带最大值的表面态。价带由Pb 6s和Te $5p_z$轨道的混合轨道组成,并具有占主导地位的面内偶宇称,这归因于PbTe(111)表面附近的层状畸变.这些发现提供了深入了解碲化铅的基本属性,并将有利于相关的热电和光电应用。
2017-04-25 cond-mat.mtrl-sci
Comment on "Alternative interpretation of the recent experimental results of angle-resolved photoemission spectroscopy on GaMnAs [Sci. Rep. 6, 27266 (2016)]" by M. Kobayashi et al., arXiv:1608.07718
最近,Kobayashi等人(arXiv:1608.07718;参考文献1)对我们的角度分辨光电子能谱(ARPES)对稀铁磁半导体(Ga,Mn)As的结果提出了另一种解释。他们声称我们的ARPES数据[科学。Rep. 6,27266(2016);参考文献2]可以通过将费米能级EF定位在价带顶上方来解释,支持铁磁(Ga,Mn)As的杂质带模型。在这篇评论中,我们表明Kobayashi等人关于EF的谱带位置的分配与我们的数据不一致。通过比较ARPES的结果与能带结构的计算,我们清楚地表明,EF驻留在价带根据p-d齐纳模型。
2016-09-05 cond-mat.mtrl-sci
The Nuts and Bolts of Ab-Initio Core-Hole Simulations for K-shell X-Ray Photoemission and Absorption Spectra
X射线光电子能谱(XPS)和近边X射线吸收精细结构谱(NEXAFS)在研究材料和表面的结构和电子结构方面起着重要的作用。从头算模拟提供了至关重要的支持复杂的光谱包含重叠的签名的解释。基于密度泛函理论的近似核-孔模拟方法,如Delta自洽场($Δ$ SCF)方法或跃迁势(TP)方法,被广泛用于以可靠的精度和可负担的计算成本预测有机分子、无机材料和金属-有机界面的K壳XPS和NEXAFS特征。我们提出的数值和技术细节,我们的变种的$Δ$ SCF和过渡势方法(创造$Δ$ IP-TP)模拟XPS和NEXAFS的转变。使用示例性的分子在气相中,在大块晶体,并在金属有机界面,我们系统地评估如何实际的模拟选择影响模拟的稳定性和准确性。其中包括交换相关泛函的选择、基组、核孔定位方法以及周期性边界条件的使用。我们特别关注系统的非周期性或周期性描述的选择,以及周期性计算中的寄生电荷效应如何影响模拟结果。为了该领域从业者的利益,我们讨论了合理的默认选择,方法的局限性和未来的前景。
2020-10-20 cond-mat.mtrl-sci
X-ray magnetic circular dichroism and photoemission study of the diluted ferromagnetic semiconductor Zn$_{1-x}$Cr$_x$Te
我们对稀磁半导体Zn $_{1-x}$ Cr $_x$ Te进行了X射线磁圆二色性(XMCD)和价带光电子能谱研究。在Cr 2 p吸收边观察到由于铁磁性引起的XMCD信号。与原子多重态计算的比较表明,磁活性成分的Cr离子是二价的四面体晶体场与沿晶体a,b,和c轴的tetrahistoric失真。在价带谱中,费米能级附近的谱权重被强烈抑制,表明了Jahn-Teller效应和Cr 3d电子之间强库仑相互作用的重要性。
2007-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Realistic Simulation of Valence-band Photoemission Spectra by using First-principles Calculations on the Basis of FLAPW Method
Tokyo University of Science(东京科学大学);Osaka University(大阪大学);Metro Inc.(Metro公司)
该研究基于FLAPW方法开发新计算方法,结合PDOS与PI-DCS重现价带PE-DCS,成功模拟Na、NaCl及CuAlO₂的PES数据,为HX-PES光谱研究提供新途径。
2026-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Characterization of solution processed TiOx buffer layers in inverted organic photovoltaics by XPS and DFT studies
我们提出的XPS测量结果(核心水平和价带)的溶液处理的TiO x薄膜制备的丁醇钛(C16 H36 O 4 Ti)在异丙醇中稀释,这是一个常见的溶胶-凝胶路线,用于制造TiO x电子选择性接触ITO/TiO x倒置的有机光致发光底部电极。XPS Ti 2 p和价带谱显示了在Si上沉积的丁醇钛的谱中不存在的附加特征的存在,并且归因于ITO/TiOx中Ti^{3+}价态的出现。这一结论得到了化学计量比TiO 2和缺氧TiO_{2-1/8}的密度泛函理论电子结构计算的证实。XPS C 1 s测量显示C-O和O-C=O键的形成,这证明存在残余碳,其可以从膜网络中吸收氧并诱导TiOx膜中的Ti 3+态的形成。
2014-11-06 cond-mat.mtrl-sci
Valence-transition-induced changes of the electronic structure in EuPd$_2$Si$_2$
本研究通过硬X射线角分辨光电子能谱等手段测量EuPd$_2$Si$_2$单晶的价态跃迁行为,结合密度泛函理论计算揭示价态变化对能带结构的调控机制,证实Eu与Pd/Si位点间的部分电荷转移,且实验结果与从头算理论吻合良好。
2023-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoemission studies of Ga$_{1-x}$Mn$_{x}$As: Mn-concentration dependent properties
本文用角分辨光电子能谱研究了Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As中Mn含量在1- 6%范围内的电子结构和费米能级钉扎的发展。我们发现,Mn引起的价带谱的变化强烈地依赖于Mn浓度,这表明Mn离子之间的相互作用比在早期的研究中假设的更复杂。费米能级的相对位置也被发现是浓度依赖性的。特别是,我们发现,浓度约为3.5- 5%,它位于非常接近的价带最大值,这是在金属导电性已在早期的研究报告的范围内。对于浓度在这个范围之外,更大以及更小,费米能级被发现钉扎在约0.15 eV的高能量。
2002-09-08 cond-mat.mtrl-sci
Identifying the electronic character and role of the Mn states in the valence band of (Ga,Mn)As
我们报告高分辨率的硬X射线光电子能谱的结果(Ga,Mn)作为Mn掺杂的函数的薄膜。通过理论计算,我们确定,在整个1%至13%的Mn掺杂范围内,靠近顶部的价带的状态的电子特性。磁化强度和温度相关的核心水平的光电子能谱揭示了如何离域字符的Mn状态,使体铁磁性能的(Ga,Mn)As。
2013-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Direct observation of heterogeneous valence state in Yb-based quasicrystalline approximants
本文用光电子能谱方法研究了Tai型团簇准晶近似体Au $_{64}$ Ge $_{22}$ Yb $_{14}$(AGY-Ⅰ)、Au $_{63.5}$ Ge $_{20.5}$ Yb $_{16}$(AGY-Ⅱ)和Zn $_{85.4}$ Yb $_{14.6}$(Zn-Yb)的电子结构。在AGY-Ⅱ和Zn-Yb的价带硬X射线光电子能谱中,我们分别观察到一个完全占据的Yb 4 $f$态和一个由价态涨落引起的Kondo共振峰,分别反映了两个不等价的Yb位,一个位于团簇中心的Yb原子和一个位于团簇中心的Yb原子周围的Yb二十面体.完全占据的4 $f$信号在簇中心不含Yb原子的AGY-1中不存在。结果为AGY-II和Zn-Yb的异质价态提供了直接证据。
2017-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic Structure of the Dilute Magnetic Semiconductor $Ga_{1-x}Mn_xP$ from Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy and Hard X-ray Angle-Resolved Photoemission
利用硬X射线光电子能谱学(HXPS)和硬X射线角分辨光电子能谱(HARPES)研究了稀磁半导体(DMS)$Ga_{0.98}Mn_{0.02}P$的电子结构,并与未掺杂的$GaP$参考样品进行了比较。我们目前的实验数据,以及理论计算,以了解在这种材料中出现的铁磁性的Mn掺杂剂的作用。讨论了芯能级谱和角分辨或角积分价态谱。特别是,HARPES的实验数据相比,自由电子的最终状态模型计算和更准确的一步光电发射理论。实验结果表明,$Ga_{0.98}Mn_{0.02}P$和$GaP$在角分辨和角积分价谱中存在差异。$Ga_{0.98}Mn_{0.02}P$谱带由于Mn杂质的存在而变宽,Mn杂质干扰主体$GaP$晶体的长程平移顺序。Mn诱导的电子结构的变化,观察到在整个价带范围内,包括一个独特的杂质带接近的DMS的价带最大值的存在。这些实验结果与一步光电发射计算以及$Ga_{0.97}Mn_{0.03}As$和$GaAs$的先前HARPES研究(Gray等人,Nature Materials 11,957(2012))良好一致,证明了这两种材料之间的强相似性。Mn的2p和3s芯能级谱也揭示了掺杂$GaAs$和$GaP$的基本相同的状态。
2018-01-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of Cr1-dS (d=0,0.17) with NiAs-type crystal structure
用光电子能谱和逆光电子能谱研究了CrS(d=0)和Cr 5S 6(d=0.17)的价带和导带电子结构。Cr 5S 6的价带的带宽(8.5 eV)比CrS的宽(8.1 eV),尽管从Cr 3 p-3d共振光电子能谱评估的Cr 3d部分态密度在两种化合物之间关于包括结合能的形状几乎不变。测定了CrS和Cr 5S 6的Cr 3d(t2 g)交换分裂能分别为3.9和3.3eV。
2002-11-15 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of Sn(1-x)Mn(x)Te semiconducting solid solution: a resonant photoemission study
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences(波兰科学院物理研究所)
本文通过共振光电发射研究Sn(1-x)Mn(x)Te的电子结构,揭示Mn对价带的影响及热电性能提升机制。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Photoemission study of the skutterudite compounds Co(Sb$_{1-x}$Te$_{x}$)$_3$ and RhSb$_3$
用光电子能谱研究了方钴矿化合物Co(Sb $_{1-x}$ Te $_{x}$)$_3$(x= 0,0.02,0.04)的电子结构.价带谱显示,Sb的5 p态在费米能级附近占优势,并与其下的Co的3d态发生杂化,能带结构计算很好地再现了{ \it p}型CoSb $_3$的能带结构,表明电子关联对CoSb $_3$的影响不强.当Te取代Sb和n-型载流子掺杂到CoSb $_3$,光谱移动到更高的结合能的预测的刚性带模型。从这个位移和导带和价带的自由电子模型,我们已经估计的CoSb的带隙为0.03-0.04 eV的$_3$,这是与传输测量的结果一致。还测量了RhSb $_3$的光电子能谱,并揭示了与CoSb $_3$的相似性和差异。
2001-03-19 cond-mat.mtrl-sci
Photoemission study on pristine and Ni-doped SrTiO$_{3}$ thin films
我们结合光电发射光谱和第一性原理计算研究了掺Ni杂质的SrTiO $_{3}$的结构和电子性质。在磁控溅射法生长的SrTiO $_{3}$多晶薄膜中,晶粒的平均尺寸随Ni的浓度增加而增大。为了研究掺Ni的SrTiO $_{3}$薄膜的电子能带结构,采用脉冲激光沉积法制备了高质量的SrTiO 3:Ni $_{x}$和SrTiO 3:Ni(x=0.06和0.12)薄膜。基态的电子能带结构计算,以及一步模型光电子能谱计算,这是通过Korringa-Khon-Rostoker格林函数方法得到的,预测形成的局部$3d$杂质带的带隙中的SrTiO $_{3}$接近的价带最大值。在共振Ni 2 p激发和能带色散下测量的价带证实了这些发现。
2020-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Effects of electron-phonon coupling in angle-resolved photoemission spectra of SrTiO3
利用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了Nb掺杂SrTiO_3的O_2 p能带结构,在该结构中,电子的浓度很低,并被掺杂到d_0带绝缘体中。我们发现,在M [k =(pi/a,pi/a,0)]和R [k =(pi/a,pi/a,pi/a)]点处的价带最大值处的ARPES光谱从费米能级(EF)以下约3.3 eV开始,与3.3 eV的间接带隙和导带底部的EF位置一致。然而,ARPES谱的峰位置从3.3 eV阈值向更高的结合能移动~ 500 meV。由于在M和R的频带有纯O 2 p字符,我们属性这~ 500 meV的位移到强耦合的氧p空穴与光学声子在类比中观察到的d-电子光电子能谱在各种过渡金属氧化物的峰值位移。
2007-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Giant Rashba Splitting in CH3NH3PbBr3 Organic-Inorganic Perovskite
有机-无机钙钛矿结合了良好的迁移率和极长的载流子寿命,为光电子学开辟了一个全新的领域。然而,对它们潜在的电子结构的测量仍然缺乏。利用角分辨光电子能谱学,我们测量了单晶CH $_3$ NH $_3$ PbBr $_3$的价带色散。最高能带的色散是应用改进的前沿方法提取的,该方法考虑了有机-无机钙钛矿的特定态密度。表面布里渊区是一致的,无论是在低温正交相和高温立方相体终止表面。在低温阶段,我们发现一个环形的价带最大值的半径为0.043电子伏特的$^{-1}$,集中在0.16电子伏特深的局部最小值的高对称点的价带的色散。观察到强烈的圆二色性。这种色散是强自旋-轨道耦合的结果。自旋轨道耦合也存在于室温相。耦合强度是迄今为止报道的最大的耦合强度之一。
2016-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Determination of InN-GaN heterostructure band offsets from internal photoemission measurements
在InN-GaN异质界面的带不连续性实验确定从内部光电子能谱测量n+ InN GAN外延层。光电流显示出两个阈值能量,一个在1.624 eV,另一个在2.527 eV。从这些我们得到的价带偏移0.85 eV和导带偏移1.82 eV。
2007-06-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Photoemission signature of excitons
激子-粒子-空穴束缚态-由半导体系统中的局域电子-空穴态组成,对于解释光谱至关重要。光谱测量可以包含这两种粒子束缚态的特征,并且在确定这些激子的特性方面特别有用。我们制定了一个表达式,用于评估的角度分辨光电子能谱所产生的激子电离给定其在半导体中的稳态分布。我们发现,光谱包含的信息的半导体的直接/间接带隙的性质,并位于导带最小值的结合能位移。光谱的色散特征包含价带的残余物,而其他有趣的特征来自不同的激子分布。我们的研究结果表明,对于大多数激子的概率分布,能量积分的光电子能谱提供了一个估计的激子玻尔半径。
2018-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Hard x-ray photoemission study of LaAlO3/LaVO3 multilayers
用硬X射线光电子能谱研究了由带绝缘体LaAlO $_3$(LAO)和莫特绝缘体LaVO $_3$(LVO)组成的多层膜的电子结构,探测深度为$\sim 60 Å$ . LVO的Mott-Hubbard能隙在界面处保持开放,表明该界面与LaTiO $_3$ /SrTiO $_3$多层膜不同是绝缘的。我们发现,在LVO中的V的化合价从V $^{3+}$部分转化为V $^{4+}$仅在LVO层的顶侧的界面上,并且V $^{4+}$的量随着LVO层厚度而增加。我们认为,电子重建,以消除极性异质结构中固有的极性突变是起源的高度不对称的价变化在LVO/LAO接口。
2007-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Real space Green's function approach to angle resolved resonant photoemission: spin polarization and circular dichroism in itinerant magnets
基于实空间多重散射格林函数方法,提出了磁性表面自旋和角度分辨共振光电发射的第一性原理方法。将其应用于Fe(010)价带光电子发射,在Fe L3吸收边附近用圆偏振X射线激发。当光子能量被扫过Fe 2 p-3d共振时,价带谱在绝对和相对峰强度、自旋偏振度和光偏振依赖性方面被强烈修改。自旋极化谱中的新峰被确定为自旋翻转跃迁引起的自旋混合芯孔的交换衰变。通过与单原子和能带结构数据的比较,表明原子内散射和多次散射效应对光谱都有很大的影响。我们展示了如何链接到不同的轨道对称性的状态在d带的不同功能不同的共振效应增强。分析了不同几何形状光入射和电子发射方向下圆二色性和自旋极化的出现和起源,为今后的实验提供了指导。
2013-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the combined use of GW approximation and cumulant expansion in the calculations of quasiparticle spectra: The paradigm of Si valence bands
由于最早的实施方案的各种GW近似和累积展开的准粒子传播子和光谱的计算中,已经作出了几次尝试,以结合这两种理论方法的有利性质和结果。虽然GW加累积量的方法已被证明是成功的解释固体中的光电子能谱数据,这两种方法之间的正式联系还没有被详细研究。通过引入一个一般的双射积分表示的累积量,我们可以严格地确定在这一点上,这两个近似可以连接的准粒子相互作用与介电响应的系统,已被广泛利用在最近的解释卫星结构的光电子能谱的典范模型。我们建立了一个协议,从而建立GW+累积量计划的一致的实际实施,并说明它由全面的国家的最先进的第一性原理计算的本征角分辨光电子能谱从Si价带。
2016-06-21 cond-mat.mtrl-sci
Band dispersion and electronic lifetimes in crystalline organic semiconductors
从理论上研究了晶体有机半导体(OSC)中几种微观相互作用对光电发射谱的影响。有人认为,它们的相对作用可以通过分析它们的温度和它们的动量/能量依赖性来解开。我们的分析表明,极化热带变窄,这是在OSC中的电输运的大多数理论的基础,是不一致的,在这些材料的微观参数的范围内适当。提出了一种替代方案来解释实验趋势。
2011-03-31 cond-mat.mtrl-sci