Magnetic dichroism in angular resolved hard X-ray photoelectron spectroscopy from buried magnetic layers
这项工作报告了面内磁化掩埋薄膜的角分辨光电子能谱学中磁二向色性的测量。硬X射线光电子能谱学（HAXPES）结合圆偏振辐射的高体灵敏度使得能够研究埋层的磁性。高动能（7至8千电子伏）的光电子在约60度的范围内的角分布被记录在平行的能量分布。根据目的，在这样的实验中可以同时实现150至250 meV和0.17至2度的能量和角分辨率。实验是在氧化膜覆盖的交换偏置磁性层上进行的。更具体地说，从铁磁层Co2FeAl层上生长的MnIr交换偏置层的光电子的角分布进行了研究，其中的磁性结构是埋在MgO层下面。明显的磁二向色性被发现在钴和铁2p状态的所有角度的发射。正常发射的磁二向色性略有增加，这与理论上的考虑一致。
2012-10-16 cond-mat.mtrl-sci
High resolution depth profiling using near-total-reflection hard X-ray photoelectron spectroscopy
通过调节入射X射线的入射角使其接近X射线全反射的临界角，可以使光电子强度随X射线穿透深度的变化而发生强烈的调制。光电子能谱学（PES）结合近全反射（NTR）技术，具有可调的表面灵敏度，提供深度分辨信息。在这篇综述文章中，我们首先描述了实验装置和具体的数据分析过程。然后，我们回顾了三个不同的例子，显示了这种方法的广泛应用。重点是它的应用相关的氧化物异质结构，特别是定量的成分和电子状态的深度分析。在最后一部分中，我们讨论了这种技术的局限性，主要是在可以研究的样本范围方面。
2021-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure and symmetry of valence states of epitaxial NiTiSn and NiZr$_{0.5}$Hf$_{0.5}$Sn thin films by hard x-ray photoelectron spectroscopy
用偏振相关硬X射线光电子能谱学研究了NiTiSn和$_{0.5}$组成的Heusler化合物薄膜和超晶格的电子能带结构。线性二色性允许区分不同类型的层状结构的价态的对称性。与体样品相比，膜表现出更大量的{ \it“间隙内”}状态。结果表明，以NiTiSn为起始层生长的薄膜和超晶格具有接近体材料的电子结构。
2011-11-04 cond-mat.mtrl-sci
Combined study of KNbO3 and KTaO3 by different techniques of photoelectron and X-ray emission spectroscopy
本文介绍了用X射线光电子能谱学、软X射线发射和X射线荧光光谱对KNbO_3和KTaO_3进行实验研究的新结果。特别是，在伯克利先进光源处，在近阈值激发能206.5 - 240.6 eV的范围内测量了Nb M（4，5）光谱，在399.4 - 420.4 eV的范围内测量了Ta N（3）光谱。发现这些光谱强烈地依赖于激发能。此外，O K（α）的X射线发射光谱在这两个化合物，以及价带光电子能谱带来的结合能标度，并讨论了组合。在光谱的趋势解释的基础上的第一性原理带结构计算，考虑到偶极跃迁矩阵元素。
1999-02-19 cond-mat.mtrl-sci
High energy, high resolution photoelectron spectroscopy of Co2Mn(1-x)Fe(x)Si
本文报道了Co_2 Mn（1-x）Fe（x）Si（x= 0，0.5，1）的价带在约8 keV光子激发下的高分辨光电子能谱学。测量结果表明，使用LDA+U计划的电子结构的计算有很好的一致性。结果表明，高能谱比低能XPS谱更好地揭示了体电子结构。在费米能级附近的价带的高分辨率测量表明，所有三种合金的少数状态的间隙的存在。
2006-11-05 cond-mat.mtrl-sci
Band structure of the epitaxial Fe/MgO/GaAs(001) tunnel junction studied by X-ray and ultraviolet photoelectron spectroscopy
用X射线和紫外光电子能谱学研究了外延Fe/MgO/GaAs（001）隧道结的电子能带结构。Fe在MgO/GaAs异质结上的肖特基势垒高度（SBH）为3.3 ± 0.1eV，使Fe的费米能级高于GaAs的价带最大值0.3eV。该SBH也与从Fe在MgO单晶上测量的SBH完全相同。在MgO和GaAs底层中，Fe沉积后没有观察到能带弯曲的变化。相反，Au和Al沉积导致MgO和GaAs层中的能带弯曲的明显变化。这种效应被分析为在MgO/GaAs界面的缺陷状态的指纹。
2020-04-07 cond-mat.mtrl-sci
Interface originated modification of electron-vibration coupling in resonant photoelectron spectroscopy
利用共振光电子能谱学（RPES）研究了$h ν$共轭大分子的分子轨道信号随光子能量（$h ν$）的线形演化。小分子的RPES数据的比较表明，到不同的振动能级上的电子激发的中间态势能面的激发是负责所观察到的效果。在这个电子振动耦合的简化图中，RPES过程中涉及的势能面的特征决定了特定$h ν$的分子轨道信号的线形。我们使用这种效应的灵敏度来探测不同界面对所研究系统中电子振动耦合的影响。整个特定$h ν$区域的线形变化幅度允许揭示物理吸附机制内的显著差异。
2014-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Chemical-state analyses of Ni, Zn, and W ions in NiWO$_4$-ZnWO$_4$ solid solutions by X-ray photoelectron spectroscopy
用X射线光电子能谱学研究了NiWO $_4$ -ZnWO $_4$微晶固溶体中Ni、Zn、W的化学状态。记录的Ni 2 p、Zn 2 p和W 4 f光电子线以及Ni L $_2$ M $_{23}$ M $_{45}$、Zn L $_3$ M $_{45}$ M $_{45}$和W N $_4$ N $_{67}$ N $_{7}$俄歇跃迁线的光谱显示出随Zn浓度增加而显著的变化。结合解析的光电子和俄歇跃迁线的位置来构建固体溶液中金属离子的所谓化学状态图（瓦格纳或俄歇参数图）。随着锌浓度的增加，俄歇参数增加，镍和减少，从而证明了降低和增加的电子极化率周围的核心电离的镍和W离子，分别。同时，锌氧键的性质和锌离子周围的局域结构没有改变。结果表明，Zn ~（2+）对NiWO $_4$的稀释作用是伴随着Ni-O键离子性的增加和W-O键共价性的增加。这些变化归因于[NiO PDMATHAMT]和[WO PDMATHAMT]结构单元之间的电荷重新分配。我们表明，一个仔细的深入分析的XPS数据与实验室为基础的X射线光电子能谱学系统可以给化学敏感，定性信息的变化，在第一协调领域的每个金属离子。这些信息只能通过基于同步加速器的技术（例如X射线吸收光谱）获得。
2021-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Correlations in the Electronic Structure of van der Waals NiPS$_3$ Crystals: An X-Ray Absorption and Resonant Photoelectron Spectroscopy Study
采用近边X射线吸收谱（NEXAFS）和共振光电子能谱学（ResPES）结合密度泛函理论（DFT）方法研究了高质量van der Waals NiPS $_3$晶体的电子结构.实验光谱方法，元素特定的，允许区分原子的贡献，在价态和导带密度，并给出直接比较与DFT计算的结果。NEXAFS和ResPES数据的分析允许识别NiPS $_3$材料作为电荷转移绝缘体。获得的光谱和理论数据是非常重要的考虑可能的相关电子现象在这样的过渡金属层状材料，其中电子的不同自由度之间的相互作用定义了它们的电子特性，允许了解它们的光学和传输特性，并提出进一步的可能的应用在电子学，自旋电子学和催化。
2021-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Probing Emergent Surface and Interfacial Properties in Complex Oxides via in situ X-ray Photoelectron Spectroscopy
在过去的二十年里，复杂氧化物界面的涌现行为推动了氧化物薄膜界的大量研究。界面已经被设计用于自旋电子学、拓扑量子计算和高速电子学中的潜在应用，在这些情况下，体材料不会表现出所需的性质。薄膜生长的进步使得这些界面的合成成为可能，而表面表征工具如X射线光电子能谱学对于理解这些材料中的表面和界面现象至关重要。在这篇综述中，我们讨论了在氧化物领域的领先研究在过去的5-10年，重点是连接的关键结果，使他们能够X射线光电子能谱学研究。我们描述了如何在原位集成的合成和光谱可以用来改善薄膜的生长过程中，并立即进行专门定制的界面异质结构的实验。这些研究可以包括界面混合、价带排列和界面电荷转移的测定。我们还展示了如何在同步加速器为基础的光谱技术的进步，回答了不能在实验室为基础的系统解决的问题。通过进一步捆绑在一起的合成和光谱，通过原位技术，我们的结论是讨论未来的机会，在该领域通过精心设计的薄膜异质结构，优化X射线研究。
2020-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Topological Quasi-2D Semimetal Co$_3$Sn$_2$S$_2$: Insights To Electronic Structure From NEXAFS and Resonant Photoelectron Spectroscopy
用近边X射线吸收谱（NEXAFS）和共振光电子能谱学（ResPES）研究了天然拓扑半金属Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$晶体的电子结构.尽管在ResPES实验中在Co，$2p$吸收边处观察到Co，$3d$价带发射的显著增加，但是在这些光子能量处的光谱权重由正常俄歇贡献支配。这一观察表明光激发的Co 1，$3d$电子的离域特性，并得到第一原理计算的支持。Co $_3$ Sn $_2$ S $_2$费米能级附近的元素和轨道特定电子态的研究结果对于全面描述这种材料的电子结构具有重要意义，这对于这种材料在不同科学技术领域的未来应用具有重要意义，包括催化和水裂解应用。
2021-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Essential Principles and Practices in X-ray Photoelectron Spectroscopy
CEITEC and Institute of Physical Engineering, Brno University of Technology（CEITEC 和 布尔诺理工大学物理工程学院）
本文综述X射线光电子能谱（XPS）的基本原理与方法，涵盖光发射过程、化学位移、电荷校正、峰拟合及定量策略，旨在弥合数据采集与可靠分析之间的差距。
2026-05-11 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial energy barrier height of Al$_2$O$_3$/H-terminated (111) diamond heterointerface investigated by X-ray photoelectron spectroscopy
研究了在120°C下通过原子层沉积（ALD）在硼和磷掺杂的氢封端（111）金刚石上沉积的高k电介质Al $_2$ O $_3$的界面能带结构。通过X射线光电子能谱学测量了Al $_2$ O $_3$ /H（111）p和Al $_2$ O $_3$/H（111）n的芯能级结合能和价带顶值，得出两种异质结的价带偏移分别为Δ EPDMATHABMO = 1.8 eV和Δ EPDMATHABMO = 2.7 eV.由O 1 s光电子能量损失谱测量ALD Al $_2$ O $_3$带隙能量为$E_G^{ Al_2O_3}$ = 7.1eV。结果表明，Al $_2$ O $_3$ /H（111）p和Al $_2$ O $_3$ /H（111）n异质结构的界面能带图构型均为II型，其导带偏移分别为ΔE $_C$ = 0.2 eV和ΔE $_C$ = 1.1 eV.讨论了掺杂（111）氢端金刚石在开发未来金刚石MOSFET中的应用。
2017-03-06 cond-mat.mtrl-sci
A loss for photoemission is a gain for Auger: Direct experimental evidence of crystal-field splitting and charge transfer in photoelectron spectroscopy
我们在过渡金属氧化物SrTiO $_3$的Ti 1 s光电子能谱中发现了一个新的5 eV卫星。这个卫星出现除了研究13 eV的结构，通常与Ti 2 p核心线。我们给出了直接的实验证据，两个卫星的存在是由于晶体场分裂的金属3d轨道。在量子力学的突然近似下，它们起源于配体2 p t $_{2g}$ $\rightarrow$金属3d t $_{2g}$和配体2 p e $_g$ $\rightarrow$金属3d e $_g$的电荷转移激发。这一分配是由Ti K-L $_2$ L $_3$俄歇衰变的共振和高能量阈值行为的能量学作出的。
2015-01-22 cond-mat.mtrl-sci
Emergent phenomena at oxide interfaces studied with standing-wave photoelectron spectroscopy
本文综述了利用新兴的软X射线驻波光电子能谱技术，研究具有金属-绝缘体转变、界面铁磁性等涌现现象的埋层氧化物界面的相关进展，分析了该技术的优势、挑战与应用前景。
2021-10-27 cond-mat.mtrl-sci
Active Sites of Te-hyperdoped Silicon by Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy
本研究通过光电子能谱、衍射及Bloch波计算，揭示了Te超掺杂硅中多Te构型（二聚体及四Te围绕空位）的替代位点，解释了自由载流子异常激活机制。
2023-06-23 cond-mat.mtrl-sci
Spin- and Angle-resolved Photoelectron Spectroscopy Study of the Quantum Spin Hall Insulator Bismuthene and its Precursor Phase
Chemnitz University of Technology（开姆尼茨工业大学）；Research Center for Materials, Architectures and Integration of Nanomembranes (MAIN)（纳米膜材料、架构与集成研究中心）；MAX IV Laboratory（MAX IV 实验室）；Lund University（隆德大学）
本研究利用自旋分辨与角分辨光电子能谱，解析了石墨烯/SiC界面处可可逆切换的铋前驱相与铋烯的电子态自旋织构，证实了二者的自旋-动量锁定特性。
2026-08-04 cond-mat.mtrl-sci
Effects of nitridation on SiC/SiO$_2$ structures studied by hard X-ray photoelectron spectroscopy
SiC将开启电力电子的新时代，影响从电动汽车到可再生能源的各种能源技术。其物理特性在许多方面优于硅，包括带隙、击穿场和热导率。SiC基功率半导体器件进一步发展的主要挑战是SiC与其原生电介质SiO $_2$之间的界面质量。高温氮化工艺可以极大地改善界面质量并最终提高器件性能，但对底层的化学过程仍然知之甚少。在这里，我们提出了一个能量依赖的硬X射线光电子能谱学（HAXPES）研究探测非破坏性的SiC和SiO $_2$和它们的界面在不同的气氛中处理的设备堆栈。我们成功地结合了实验室和同步加速器的HAXPES，提供了独特的见解界面缺陷的化学和钝化通过氮化过程。
2020-04-21 cond-mat.mtrl-sci
Observation of vacancy-related polaron states at the surface of anatase and rutile TiO2 by high-resolution photoelectron spectroscopy
在可还原氧化物的表面区域中的缺陷，如TiO 2，对应用具有深远的影响，而它们的性质非常受小极化子形成的可能性的影响。在这里，我们探测金红石（110）和金红石（101）单晶通过高分辨率紫外光电子能谱学和解决多个组件的带隙中的众所周知的缺陷状态。在金红石中，我们发现两个在VBM+2.1 eV和VBM+1.4 eV，我们分配到次表面极化子陷阱和空位束缚态，分别确认预测的部分抑制极化子形成在高空位浓度。新的缺陷是由同步加速器光束原位创建的表面上。我们分配一个组件在VBM+2.3 eV，可以通过退火去除，极化子状态与表面氧空位。我们还确定了第二个组件在VBM+1.6 eV，这不能通过退火去除，是太深，与氧空位。
2014-06-12 cond-mat.mtrl-sci
Monitoring in real time the photon-dressing and undressing of quasiparticles from first principles time-resolved photoelectron spectroscopy
固体的光泵浦产生非平衡电子结构，其中电子和光子结合形成修饰电子态的准粒子。由此产生的电子能级移动被称为光学斯塔克效应，在光谱中可见为红移。在这里，我们表明，在泵浦探测设置，我们可以唯一地定义一个非平衡准粒子能带结构，可以直接测量与光电子能谱。多体电子态的动态光子修饰（和去修饰）可以通过泵浦-探测时间和角分辨光电子能谱学（tr-ARPES）来监测，因为光子修饰的能带结构随泵浦-探测脉冲重叠的时间演化。计算得到的tr-ARPES谱在最大重叠处与Floquet理论的准能谱完全一致，当泵浦-探测重叠趋于零时，谱趋于平衡态.此外，我们还展示了这种随时间变化的非平衡准粒子结构如何被理解为光学斯塔克效应的能带结构。扩展到自旋分辨PES可以用来预测非对称的二向色性响应与谷选择性的光激发在单层过渡金属二硫属化物（TMD）。
2016-09-13 cond-mat.mtrl-sci
Functions to map photoelectron distributions in a variety of setups in angle-resolved photoemission spectroscopy
角分辨光电子能谱中获得的光电子分布可以映射到晶体中布洛赫电子的能量-动量空间。映射函数$f$的显式形式取决于装置的配置以及光电子分析仪的类型。我们表明，存在的解析形式的$f^{\text{-}1}$是保证在各种设置。这种变化包括分析器配备有光电子偏转器的情况。因此，我们提供了一个示范性的映射程序实现的算法，利用$f$和$f^{\text{-}1}$。映射方法也可用于其他光谱方法，如动量分辨电子能量损失光谱。
2018-04-11 cond-mat.mtrl-sci physics.data-an
Mott-Hubbard Insulating State for the Layered van der Waals FePX$_3$ (X:S, Se) As Revealed by NEXAFS and Resonant Photoelectron Spectroscopy
现在研究的低维系统，包括二维材料，表现出许多迷人的特性，然而，这取决于原子组成以及系统的维数。因此，研究新型二维材料中的电子相关效应对于理解其输运、光学和催化性质具有重要意义。本文采用电子能谱方法结合密度泛函理论计算，研究了一种新型层状范德华FePX $_3$（X：S，Se）材料的电子结构.使用系统的共振光电子能谱学研究，我们观察到强共振行为的峰值与$3d^{n-1}$最终状态在低结合能这些材料。这样的观察清楚地将FePX $_3$归属于Mott-Hubbard型绝缘体类别，对于该绝缘体，价带的顶部由混合Fe-S/Se电子态形成。这些观察对于深入理解这类新材料非常重要，并为它们在不同应用领域（如（光）自旋电子学和催化）的进一步应用绘制了前景。
2021-12-22 cond-mat.mtrl-sci
Bulk and surface electronic properties of SmB6: a hard x-ray photoelectron spectroscopy study
我们进行了体敏硬X射线光电子能谱学（HAXPES）测量原位解理和异位抛光SmB 6单晶。利用Sm 3d芯能级谱中的多重结构，我们可靠地确定了SmB_6体材料中Sm的价态在~5 K时接近2.55。随温度变化的测量表明，Sm的化合价在300 K时逐渐增加到2.64。从详细的线形分析中，我们可以清楚地观察到Sm 4f 6组态的J=0和J=1态在高温下都被占据.利用偏振依赖性，我们能够识别和提取的Sm 4f光谱权重的散装材料。最后，我们发现，非原位抛光的SmB 6单晶的氧化或化学损伤的表面区域是令人惊讶的薄，仅约1 nm。
2017-10-02 cond-mat.mtrl-sci
Monitoring surface resonances on Co2MnSi(100) by spin-resolved photoelectron spectroscopy
室温下铁磁材料费米能级处自旋极化的大小是自旋电子学的一个关键性质。研究Heusler化合物Co $_2$ MnSi，在室温下观察到自旋极化的值为93 $\%$，其中高自旋极化与延伸深入体中的多数带中的稳定表面共振有关。特别是，我们确定在我们的光谱分析，这种表面共振是嵌入在大量的连续与大多数体状态的强耦合。共振表现得非常像块体，因为它在相应的（001）表面的前六个原子层上延伸。我们的研究包括实验研究，其中的体电子结构以及表面相关的功能进行了研究，使用自旋分辨光电子能谱学（SR-UPS）和一个更大的探测深度自旋集成高能X射线光电子能谱（HAXPES）。与第一性原理能带结构和光电发射计算结果进行了比较，认为所有的相对论，表面和高能量的影响。
2015-03-05 cond-mat.mtrl-sci
Probing the interface of Fe3O4/GaAs thin films by hard x-ray photoelectron spectroscopy
用HArd X射线光电子能谱学（HAXPES）和低能电子衍射研究了GaAs衬底上的Fe_3O_4薄膜。在不同的生长条件下制备的薄膜进行比较，相对于化学计量，氧化，和化学性质。与传统的X射线光电子能谱学（XPS）相比，采用HAXPES的探测深度大大增强，使我们能够研究膜-基底界面的化学状态。在界面处的氧化和混合的程度取决于所施加的生长条件;特别地，我们发现金属Fe、As 2 O3和Ga 2 O3存在于界面处。这些界面相可能不利于从磁铁矿到GaAs的自旋注入。
2009-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoelectron Spectroscopy Study of U-Te Thin Films: A Unified Perspective of Hybridization Effects across Compositions
Institute of Physics, Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学与物理学院）；European Commission, Joint Research Centre (JRC)（欧盟委员会联合研究中心）
本研究通过光电发射测量揭示了U-Te薄膜中杂化效应和电荷转移的系统性趋势，为重元素碲化物的电子结构研究提供了可靠方法。
2026-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Magnetic dichroism in angular-resolved hard X-ray photoelectron spectroscopy from buried layers
报道了面内磁化掩埋薄膜角分辨光电发射的磁二向色性测量。硬X射线光电子能谱学（HAXPES）结合圆偏振辐射的高体灵敏度使得能够研究埋层的磁性。用激发能为8 keV的HAXPES实验进行交换偏置的磁性层覆盖的薄氧化膜。两种类型的结构进行了研究与IrMn交换偏置层的铁磁层的上方或下方：一个与CoFe层的顶部和另一个与Co $_2$ FeAl层埋在IrMn层下面。一个明显的磁二向色性被发现在两种材料的Co和Fe $2p$状态。的Fe站点的磁矩的本地化调节的特殊特性的Co $_2$ FeAl Heusler化合物，预测是一个半金属铁磁体，揭示从磁性二向色性检测的Fe $2p$状态。
2011-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial properties of 2D WS2 on SiO2 substrate from x-ray photoelectron spectroscopy and first-principles calculations
采用高分辨X射线光电子能谱学（XPS）和第一性原理计算研究了在SiO2基片上沉积的二维WS 2薄膜的界面性质.用直接（间接）方法测得单层WS 2/SiO2界面处的价带偏移（VBO）为3.97 eV（3.86 eV），导带偏移（CBO）为2.70 eV（2.81 eV）。此外，体WS 2/SiO2界面处的VBO（CBO）被发现是约0.48 eV（0.33 eV）大，由于层间轨道耦合和分裂的价带和导带边缘。因此，WS 2/SiO2异质结构具有I型能带对准。除了SiO2的理论带隙较窄外，实验和理论得到的能带偏移是一致的。理论计算进一步揭示了每个S原子的结合能为75 meV，且部分态密度完全分离，表明WS 2单层与SiO2表面之间存在弱相互作用，费米能级钉扎效应可以忽略不计.我们的实验和理论结合的结果提供了充分的VBO和CBO和弱相互作用在二维WS 2/SiO2异质结构的证据。
2022-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of SrPt_4Ge_{12}: a combined photoelectron spectroscopy and band structure study
我们通过X射线光电子能谱学和全势能带结构计算（包括化学键分析）对超导方钴矿衍生物SrPt 4 Ge 12的电子结构进行了综合研究。我们建立了费米能级的状态主要来自Ge 4p电子，Pt 5d壳层有效地充满。我们发现测量和计算的价带谱之间的良好的协议，从而验证了能带结构计算结合光电子能谱学可以提供一个坚实的基础，为建模的化合物MPt4Ge 12（M = Sr，Ba，La，Pr）系列的超导电性。
2009-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Combining advanced photoelectron spectroscopy approaches to analyse deeply buried GaP(As)/Si(100) interfaces: Interfacial chemical states and complete band energy diagrams
极性GaP（100）在非极性Si（100）衬底上的外延生长遭受反相畴边界处的不可避免的缺陷，这是由Si（100）表面上的单原子台阶引起的。用砷稳定Si（100）衬底表面是一个有前途的技术步骤，能够制备具有双原子台阶和降低APD密度的Si衬底。本文采用金属有机物气相外延方法在不同掺杂、错切和As表面终止的As终止Si（100）衬底上生长了4-50 nm厚的GaP外延薄膜。用X射线光电子能谱学（XPS）结合气体团簇离子束（GCIB）溅射和硬X射线光电子能谱学（HAXPES）研究了GaP（As）/Si（100）异质结构。我们在GaP晶格中发现了砷原子的残留（0.2- 0.3at.%）以及As原子在GaP（As）/Si（100）界面处的局域化（1at.%）。核心水平峰的反卷积揭示了界面核心水平的变化。在作为核心水平，0.5-0.8 eV之间的化学位移进行了测量和确定的角度分辨XPS测量。获得了0.6 eV的类似的价带偏移（VBO）值，而不管Si衬底的掺杂类型、Si衬底的误切或As终止的Si衬底表面的类型。推导了异质结的能带排列图。
2022-06-17 cond-mat.mtrl-sci
Hard X-ray photoelectron spectroscopy on buried, off-stoichiometric CoxMnyGez (x : z = 2 : 0.38) Heusler thin films
完全外延磁性隧道结（MTJ）与非化学计量的Co2基Heusler合金的隧道磁阻（TMR）的Mn组合物的强烈依赖性，表现出巨大的TMR比率高达1995%，在4.2 K为1。本工作报告的电子结构的非化学计量的CoxMnyGez薄膜与固定的Co/Ge的比例为x：z = 2：0.38。通过高能硬X射线光电子能谱学结合第一性原理计算研究了电子结构。非化学计量CoxMnyGez膜的价带的高分辨率测量接近费米能表明与体Co2 MnGe相比的光谱权重的移位。这与计算所预测的态密度的变化是一致的。此外，研究表明，Co2 MnGe与额外的Mn一起共溅射是调整CoxMnyGez薄膜成分化学计量比的合适技术。计算和光电发射实验证实，所得到的价带内的电子结构的变化将允许调整CoxMnyGez基隧道结的磁阻特性。
2012-09-29 cond-mat.mtrl-sci
Ti-rich and Cu-poor grain-boundary layers of CaCu$_3$Ti$_4$O$_{12}$ detected by x-ray photoelectron spectroscopy
用X射线光电子能谱学（XPS）和能量色散X射线谱（EDX）研究了CaCu $_3$ Ti $_4$ O $_{12}$陶瓷的切割和抛光表面。虽然EDX技术显示两个表面的相同的CaCu $_3$ Ti $_4$ O $_{12}$化学计量比，但XPS表明具有晶粒-边界层的解理表面是显著富Ti和贫Cu的。Cu 2 $p$的芯能级光谱明确地表明，一价铜只存在于解理表面。可能的晶界结构和它的形成进行了讨论。
2007-08-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Bulk Electronic Structure of Ni2MnGa studied by Density Functional Theory and Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy
本研究结合DFT与硬X射线光电子能谱，证实单晶Ni₂MnGa马氏体相的调制结构为真实结构，且存在CDW态与赝能隙，明确原子调制对其CDW相的关键作用。
2023-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Core-Level Photoelectron Spectroscopy Probing Local Strain at Silicon Surfaces and Interfaces
用第一性原理方法研究了Si（100）2 $\times$ 1表面和Si（100）-SiO $_2$界面上Si 2 $p$光电子能谱精细结构的起源.计算和测量的位移显示非常好的协议，这两个系统。通过使用最大局域化的Wannier函数，我们提供了一个解释，其中由于第二近邻原子的电负性和由于局部应变场的影响是区分。因此，结合精确的建模，光电子能谱学可以提供在原子尺度上的应变场的直接测量。
2007-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Enhanced ultrafast relaxation rate in the Weyl semimetal phase of $\mathbf{MoTe_2}$ measured by time-and angle-resolved photoelectron spectroscopy
$\mathrm{MoTe_2}$最近已被证明在其低温相实现II型外尔半金属（WSM）。我们用时间和角度分辨的光电子能谱学（tr-ARPES）研究了费米能级以上电子动力学中Weyl点的可能影响，通过比较$\mathrm{E_F}$在平凡相和拓扑相中的超快响应.在低温WSM阶段，我们报告了增强的弛豫率的电子光激发的导带，我们解释为指纹的本地间隙闭合时，外尔点的形式。相比之下，我们发现，相关化合物$\mathrm{WTe_2}$的电子动力学是较慢的和温度无关的，符合拓扑平凡的性质，这种材料。我们的研究结果表明，tr-ARPES是敏感的未占能带结构的小修改伴随着$\mathrm{MoTe_2}$的结构和拓扑相变。
2017-09-28 cond-mat.mtrl-sci
Insulator-Metal Transition in TiGePt: a combined photoelectron spectroscopy, x-ray absorption spectroscopy, and band structure study
通过光电子能谱学、X射线吸收谱和全势能带结构计算，对金属间化合物TiGePt的电子结构进行了实验和理论研究.最近的研究表明，TiGePt通过加热经历结构相变，这伴随着大的体积收缩和物理性质的急剧变化，特别是电阻率的大幅降低。本研究揭示了两种TiGePt修饰的电子结构的实质性差异，尽管它们具有相同的标称组成，并且对于特定的价带状态显示出相似的电子计数。我们的光电子发射实验和能带结构计算表明，绝缘体到金属的转变发生了明显的能带加宽和带隙关闭
2012-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chemically Resolved Electrical Measurements using X-ray Photoelectron Spectroscopy
提出了一种新的方法，能量过滤电子，携带化学身份和电气信息，作为精细和灵活的电极在直接电气测量。该方法，被称为“化学分辨电测量”（CREM），是简单和一般的，这里证明了一个稍微修改的X射线光电子能谱仪。选定的次表面区域进行电分析和I-V曲线的自组装单分子膜，基板和顶部接触的贡献，推导出不需要改进的金属基板。该方法可提供独特的电气信息，并得到强大的现场分析能力和改进的顶部接触性能的进一步支持。
2003-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Oxygen Reduction Reaction and X-ray Photoelectron Spectroscopy of Sputtered Fe-N-C Films
基于碳基质中的铁和氮的络合物（Fe-N-C）的用于氧还原反应（ORR）的电催化剂是聚合物电解质膜（PEM）燃料电池中基于铂族金属（PGM）的催化剂的有前景的替代物。Fe-N-C催化剂的进一步改进将受益于模型薄膜的催化活性和稳定性的研究，但Fe-N-C模型薄膜的合成是具有挑战性的。在这里，我们报告的合成和表征的Fe-N-C薄膜生产的共溅射铁和碳在反应性氮气气氛中可移动的玻璃碳旋转盘电极（RDE）提示。扫描电子显微镜（SEM）测量表明，在高温下沉积的Fe-N-C薄膜比在高温下退火的薄膜更光滑。在薄Fe-N-C膜上测量的ORR活性对于两种高温样品都大于对于室温样品。从X射线光电子能谱学（XPS）数据的分析，膜暴露于高温导致碳与Fe-N-C膜的石墨化增加，以及石墨和氢化氮物质的相对量增加。总之，本研究的结果表明，一个薄膜模型系统的方法研究铂族金属催化剂的活性位点的可行性。
2019-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Band structure of MoS_2, MoSe_2, and alpha-MoTe_2: Angle-resolved photoelectron spectroscopy and ab-initio calculations
本文给出了二硫属钼化合物MoS_2、MoSe_2和α-MoTe_2的完整价带结构，并作了比较讨论。价带已经研究了使用角分辨光电子能谱学（ARPES）与同步辐射，以及从头算能带结构计算。ARPES的测量是在恒定终态（CFS）模式下进行的。计算结果表明，在一般情况下非常好的协议与实验确定的价带结构，允许一个明确的识别所观察到的功能。价带的色散随波矢垂直分量k_perp的变化揭示了从MoS_2到α-MoTe_2的三维特征逐渐减小，这归因于三种化合物中层间距离的增加。讨论了这种k_perp色散对确定作为k_parallel函数的各个态的精确色散的影响。通过在CFS模式下执行ARPES，可以确定偏离正常发射光谱的k_平行分量。相应的k_perp值分别从沿GammaA、KH和ML线的光谱对称性获得。
2001-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Interface reconstruction in superconducting CaCuO2/SrTiO3 superlattices: A hard x-ray photoelectron spectroscopy study
在这里，我们报告最近发现的超导人工超晶格的基础上绝缘CaCuO 2和SrTiO 3块的界面重构。硬X射线光电子能谱学表明，价带对齐防止任何电子重建的两个块之间的直接电荷转移。我们证明了静电内建电位被抑制的碱土界面平面中的氧再分布。通过使用高氧化性生长条件，可以增加重构界面中的氧配位，导致铜酸盐块的空穴掺杂，从而导致超导性的出现。
2013-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Combined Density Functional Theory and X-ray Photoelectron Spectroscopy Study of the Aromatic Amino Acids
氨基酸对所有生命都至关重要。然而，我们对它们的内在结构、分子化学和电子结构的某些方面的理解仍然有限。特别是结晶形式的氨基酸的性质，通常对生物和医学过程至关重要，面临着缺乏实验和理论方法的知识。X射线光电子能谱学是一种重要的实验技术，它为材料的化学和电子结构提供了许多重要的见解。虽然简单的大块无机材料的光谱的解释通常是常规的，但如果没有理论的帮助，解释复杂分子系统的核心水平光谱是复杂的甚至不可能的。我们以前已经证明了密度泛函理论计算简单氨基酸的结合能的能力，使用$Δ$ SCF实现在一个系统的基础上设置气相（多小波）和固态（平面波）计算。在这项研究中，我们使用相同的方法来成功地预测和合理化苯丙氨酸（Phe），酪氨酸（Tyr），色氨酸（Trp）和组氨酸（His）的实验核心水平光谱，并深入了解其化学和电子结构在更广泛的背景下，超过20个相关的分子系统。从这项研究中获得的见解提供了关于芳香族氨基酸及其共轭侧链的性质的重要信息。
2020-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Initial stages of the graphite-SiC(0001) interface formation studied by photoelectron spectroscopy
用ARPES、高分辨XPS和LEED研究了6 H-SiC（0001）表面的石墨化随退火温度的变化。对于石墨化的初始阶段-6 root 3重建的表面-我们观察到石墨sp2键合碳的特征的σ带。π带通过与衬底的相互作用而被修改。C1 s芯能级光谱表明，该层由两种不等价的碳原子组成。在TA=1250-1300摄氏度下，在6 root 3表面顶部形成的下一层石墨（石墨烯）具有未扰动的电子结构。在较高温度下的退火导致多层石墨膜的形成。结果表明，石墨与SiC（0001）表面之间的界面的原子排列实际上是相同的6 root 3重建层。
2006-09-15 cond-mat.mtrl-sci
Deep neural network for X-ray photoelectron spectroscopy data analysis
在这项工作中，我们描述了一种深度卷积神经网络的性能，该网络旨在检测和量化实验X射线光电子能谱学数据中的化学元素。鉴于文献中缺乏可靠的数据库，为了训练神经网络，我们计算了一个大的（$>$ 100 k）合成光谱数据集，基于随机生成的材料覆盖有一层外来碳。训练好的网络执行$\approx$ 500以及表征实验X射线光电子能谱的测试集上的标准方法一样好。详细介绍了网络布局、损失函数的选择和质量评估策略。鉴于训练集的综合性质，这种方法可以应用于任何光电子能谱学系统的自动化，而不需要实验参考谱，并具有较低的计算工作量。
2019-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Fabrication effects on Niobium oxidation and surface contamination in Niobium-metal bilayers using X-ray photoelectron spectroscopy
Cornell University（康奈尔大学）
利用XPS研究铌金属双层中氧化物和表面污染的制备影响，评估不同封装层的抗氧扩散能力及标准工艺效果。
2026-01-29 cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Toward the Identification of Atomic Defects in Hexagonal Boron Nitride: X-Ray Photoelectron Spectroscopy and First-Principles Calculations
六方氮化硼（hBN）中的缺陷表现出单光子发射（SPE），因此作为量子信息和自旋电子学应用的平台吸引了广泛的兴趣。然而，原子结构和局部环境对缺陷物理性质的具体影响仍然难以捉摸。在这里，我们阐述了X射线光电子能谱学（XPS）和第一性原理计算，以辨别实验观察到的点缺陷，负责在hBN中观察到的量子发射。XPS测量显示出宽带，其被去卷积，然后使用密度泛函理论（DFT）核心能级结合能（BE）计算被分配给$N_{B}V_{N}$、$V_{N}$、$C_{B}$、$C_{B}V_{N}$和$O_{2B}V_{N}$缺陷结构。
2018-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electronic structure of nanoscale iron oxide particles measured by scanning tunneling and photoelectron spectroscopies
利用扫描隧道显微镜（STM）、扫描隧道电子能谱（STS）和光电子能谱学研究了纳米氧化铁的电子结构。通过热处理含有氧化铁自组装核的铁蛋白分子来产生纳米颗粒。根据热处理，我们能够制备不同相的氧化铁纳米颗粒，类似于γ-Fe 2 O3、α-Fe 2 O3，以及显然含有γ-Fe 2 O3和α-Fe 2 O3的相。这些材料的电子结构的变化进行了研究还原条件下。我们表明，表面的电子激发光谱的带隙可以不同于散装材料，并占主导地位的表面效应。
2005-01-17 cond-mat.mtrl-sci
Capturing the dynamics of Ti diffusion across Ti$_x$W$_{1-x}$/Cu heterostructures using X-ray photoelectron spectroscopy
相邻材料之间的相互扩散现象在半导体器件架构中非常普遍，并且可能对工业提出主要的可靠性挑战。为了充分捕捉和更好地理解这些现象，实验方法必须超越静态和事后研究，包括原位和操作中的设置。这里，软X射线和硬X射线光电子能谱学（SXPS和HAXPES）用于实时监测跨代理器件的扩散。该器件由Si/SiO \textsubscript{2} /Ti $_x$ W $_{1-x}$（300 nm）/Cu（25 nm）薄膜材料叠层组成，其中Ti $_x$ W $_{1-x}$膜充当Si和Cu之间的扩散阻挡层。扩散的监测是通过在原位退火到673 K的同时连续收集光谱来实现的。Ti内的TiW被发现是高度流动的退火过程中，扩散出的障碍，并积累在Cu表面。增加Ti $_x$ W $_{1-x}$膜内的Ti浓度增加了累积的Ti的量，并且在低至550 K的温度下首先在Cu表面检测到Ti。令人惊讶的是，在低Ti浓度（$x$ = 0.054）下，W也是可移动的并且与Ti一起扩散。这些结果为扩散屏障组合物在器械应用期间对其功效的重要性提供了关键证据，从而深入了解了其有效性和局限性的机制。
2023-01-19 cond-mat.mtrl-sci
Lifetime effects and satellites in the photoelectron spectrum of tungsten metal
钨是一种重要且用途广泛的过渡金属，在许多技术的核心中占有一席之地。X射线光电子能谱学（XPS）是表征钨和钨基化合物的一种流行的实验技术，它能够通过收集芯能级和价带谱来评估化学状态和电子结构。然而，在金属钨的情况下，关于在光电子谱中突出的卫星特征的起源、性质和位置仍然存在悬而未决的问题。这些卫星是材料电子结构的指纹，尚未得到彻底的研究，有时会导致误解。本工作结合了高分辨软、硬X射线光电子能谱学（SXPS和HAXPES）与反射电子能量损失谱（REELS）和多层从头算理论方法，包括密度泛函理论（DFT）和多体微扰理论（G 0 W 0和GW+C），解开复杂的实验观察到的卫星功能归因于等离子体激元和带间跃迁的产生。这种实验-理论相结合的策略能够揭示以前未记录的卫星特征，提高我们对它们与钨电子结构直接关系的理解。此外，它奠定了基础，为未来的研究钨基混合金属系统，并持有承诺，重新评估的光电子光谱的其他过渡和后过渡金属，类似的问题，关于卫星功能仍然存在。
2021-09-10 cond-mat.mtrl-sci
Electron mean free path from angle-dependent photoelectron spectroscopy of aerosol particles
我们提出气溶胶粒子的角度分辨光电子能谱学作为确定固体和液体材料中低能电子的电子平均自由程的替代方法。平均自由程得到拟合的模拟光电发射图像的实验在一个广泛的范围内不同的气溶胶粒子的尺寸。气溶胶方法的主要优点是双重的。首先，气溶胶光电发射研究可以对许多不同的材料进行，包括液体。其次，除了光电子的动能的尺寸依赖性变化之外，还可以利用光电子的尺寸依赖性各向异性。这些有限尺寸效应以不同的方式依赖于平均自由程，因此提供了比相应的液体射流、薄膜或体数据更多的关于平均自由程的信息。目前的贡献是一个简单的模型，采用氯化钾气溶胶粒子的电子和初步的实验数据的光电发射的原理证明。
2015-02-19 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Quantifying physical insights cooperatively with exhaustive search for Bayesian spectroscopy of X-ray photoelectron spectra
针对XPS谱分解缺乏可靠结构模型与组分数目的问题，提出基于穷举搜索发现物理约束并构建贝叶斯先验的框架，实现meV级结合能精度的多类石墨烯XPS分解。
2023-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast transport and energy relaxation of hot electrons in Au/Fe/MgO(001) heterostructures analyzed by linear time-resolved photoelectron spectroscopy
在凝聚态物质中，散射过程决定了载流子的输运。在异质结构的情况下，界面决定了许多动态特性，如电荷转移和传输以及自旋电流动力学。在这里，我们讨论光激发电子动力学和它们的传播通过晶格匹配，金属-金属界面的单晶质量。利用飞秒时间分辨线性光电子能谱学对异质结构的不同组分进行光泵浦，我们建立了一种同时探测电子传输及其能量弛豫的技术。在我们的方法中，近红外泵浦脉冲直接激发电子在外延Au/Fe/MgO（001）异质结的Au层或Fe层，而瞬态光电子能谱是由Au表面上的紫外探测脉冲测量。飞秒激光激发后，我们分析的相对变化的电子分布接近费米能量和分配的时间依赖性的电子分布的特性功能的热和非热化的电子从Fe层到Au表面的运输，反之亦然。从所测得的瞬态电子分布，我们确定的过剩能量，我们比较基于两个温度模型的计算，并考虑到扩散电子输运。在此基础上，我们确定了从超扩散到扩散输运机制的转变发生的Au层厚度为20-30纳米。
2022-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Ambient-Pressure X-ray Photoelectron Spectroscopy through Electron Transparent Graphene Membranes
光电子能谱学（PES）和显微镜对于在现实条件下探索形态复杂的固-气和固-液界面具有很高的要求，但是致密介质内非常小的电子平均自由程带来了严重的实验挑战。目前，近环境压力PES是使用复杂和昂贵的电子能量分析仪耦合差分泵浦电子透镜进行。本报告中提出的另一种经济方法使用石墨烯膜将周围样品环境与PES检测系统隔离。我们证明了石墨烯膜分离窗口在机械上是稳健的，并且对于宽能量范围内的电子是足够透明的，以允许液态水和气态水的PES。所报道的原理验证实验也开启了探测封闭在密封环境单元内的真空不兼容的有毒或反应性样品的主要可能性。
2014-05-15 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Electronic structures of CeRu$_2X_2$ ($X$ = Si, Ge) in the paramagnetic phase studied by soft X-ray ARPES and hard X-ray photoelectron spectroscopy
对重费米子系统CeRu $_2$ Si $_2$和处于顺磁相的$4f$局域铁磁体CeRu $_2$ Ge $_2$进行了软、硬X射线光电子能谱学（PES）研究.用软X射线$hν$依赖角分辨光电子能谱学（ARPES）研究了CeRu $_2$ Si $_2$的三维能带结构和费米面形状.通过对$4f$巡游模型和定域模型的能带结构计算，定性地解释了CeRu $_2$ Si $_2$和CeRu $_2$ Ge $_2$在费米面拓扑和非$4f$电子结构上的差异.用单杂质Anderson模型计算了CeRu $_2X_2$（$X$ = Si，Ge）中Ce的价态，Ce 3d硬X射线芯能级PES和Ce 3d X射线吸收谱显示出部分$_2$对CeRu $_2$ Si $_2$中传导电子的贡献具有较强的杂化和特征.
2007-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Interface study of thermally driven chemical kinetics involved in Ti/Si3N4 based metal-substrate assembly by X-ray photoelectron spectroscopy
在高温退火过程中，金属-基底组装中的扩散介导的相互作用导致可能形成新的复合材料。在此，已经报道了在Si 3 N4/Si衬底上溅射生长的Ti膜在经受650°C及以上的温度下的高真空退火过程的同时产生基于氮化钛和硅化物的二元复合材料。用X射线光电子能谱研究了Si和N原子在Si_3 N_4中的热分解扩散及其与Ti的化学反应。对于在800°C及以上的退火，大多数Si原子显示出保持元素形式而不是与Ti形成硅化物相的偏好。而在较低的退火温度下，硅化物成为分解的Si原子的主要相。然而，N原子迅速与Ti反应并形成TiN，TiN在每个研究的退火温度下都是主要相。此外，已经定量地比较了在不同退火温度下跨膜的氮化物和硅化物相，并且对于在780°C下退火的样品观察到最大硅化物形成。最后，可以利用热锚定的金属-衬底相互作用机制来制造无序的超导TiN膜，其中TiSi 2和Si可以用于通过改变退火温度来调整无序的水平。
2020-11-18 cond-mat.mtrl-sci
