Angle-resolved and core-level photoemission study of interfacing the topological insulator Bi1.5Sb0.5Te1.7Se1.3 with Ag, Nb and Fe
N. de Jong, E. Frantzeskakis, B. Zwartsenberg, Y. K. Huang, D. Wu, P. Hlawenka, J. Sánchez-Barriga, A. Varykhalov, E. van Heumen, M. S. Golden
备注：
10 pages, 4 figures. In our Phys. Rev. B manuscript an error was made in formulating the last sentence of the abstract that, unfortunately, was missed in the page proofs. Version 2 on arxiv has the correct formulation of this sentence
Interfaces between a bulk-insulating topological insulator (TI) and metallic adatoms have been studied using high-resolution, angle-resolved and core-level photoemission. Fe, Nb and Ag were evaporated onto Bi1.5Sb0.5Te1.7Se1.3 (BSTS) surfaces both at room temperature and 38K. The coverage- and temperature-dependence of the adsorption and interfacial formation process have been investigated, highlighting the effects of the overlayer growth on the occupied electronic structure of the TI. For all coverages at room temperature and for those equivalent to less than 0.1 monolayer at low temperature all three metals lead to a downward shift of the TI's bands with respect to the Fermi level. At room temperature Ag appears to intercalate efficiently into the van der Waals gap of BSTS, accompanied by low-level substitution of the Te/Se atoms of the termination layer of the crystal. This Te/Se substitution with silver increases significantly for low temperature adsorption, and can even dominate the electrostatic environment of the Bi/Sb atoms in the BSTS near-surface region. On the other hand, Fe and Nb evaporants remain close to the termination layer of the crystal. On room temperature deposition, they initially substitute isoelectronically for Bi as a function of coverage, before substituting for Te/Se atoms. For low temperature deposition, Fe and Nb are too immobile for substitution processes and show a behaviour consistent with clustering on the surface. For both Ag and Fe/Nb, these differing adsorption pathways leads to the qualitatively similar and remarkable behavior for low temperature deposition that the chemical potential first moves upward (n-type dopant behavior) and then downward (p-type behavior) on increasing coverage.
Measurement of an Exceptionally Weak Electron-Phonon Coupling on the Surface of the Topological Insulator Bi$_2$Se$_3$ Using Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy
拓扑绝缘体上的无带隙表面态可以避免非磁性杂质的弹性散射，这使得它们成为低功率电子应用的有希望的候选者。然而，对于广泛的应用，这些状态应该在环境温度下保持相干。本文利用高分辨角分辨光电子能谱研究了模型拓扑绝缘体Bi $_2$ Se $_3$表面的电子结构和散射率随温度的变化。我们发现拓扑表面态随着温度的变化而出现极弱的增宽，并且态的色散没有异常，这表明电子-声子耦合异常弱。我们的研究结果表明，拓扑表面态不仅受到保护，从杂质的弹性散射，但也从低能量声子散射，这表明拓扑绝缘体可以作为室温电子器件的基础。
Calculation of photoemission spectra of the doped Mott insulator La_{1-x}Sr_xTiO_3 using LDA+DMFT(QMC)
采用量子化学从头计算方法LDA+DMFT（QMC）计算了具有强库仑关联的掺杂莫特绝缘体$_{1-x}$ $_{x}$ $_{3}$的光谱性质.它从局域密度近似（LDA）计算的非相互作用电子能带结构出发，引入动力学平均场论（DMFT）的丢失关联，采用数值精确量子Monte-Carlo（QMC）技术求解由此产生的自洽多带单杂质问题。用LDA+DMFT（QMC）方法计算了La $_{1-x}$ Sr $_{x}$ TiO $_{3}$的光电子能谱，计算结果与实验符合得很好，并且在定性和定量上都比标准LDA方法有了很大的改进.
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。
Angle-resolved Photoemission Spectroscopy Study on the Surface States of the Correlated Topological Insulator YbB6
我们报告的电子结构的Yb B 6，最近预测的适度相关的拓扑绝缘体，测量角分辨光电子能谱。我们直接观察到在时间反演不变动量Γ和X周围的线性色散带，其kz依赖性可以忽略不计，这与Z2拓扑绝缘体中穿过费米能级的奇数个表面态一致。圆二色性光电子能谱表明，这些在间隙状态具有手性的轨道角动量，这是相关的手征自旋纹理，进一步表明其拓扑性质。YbB6的绝缘带隙约为100 meV，比理论计算值大。我们的研究结果提供了强有力的证据，YbB 6是一个相关的拓扑绝缘体，并提供了基础，为进一步研究这种有前途的材料。
Electronic Structure of the Topological Insulator Bi2Se3 Using Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy: Evidence for a Nearly Full Surface Spin Polarization
我们进行了高分辨率的自旋和角度分辨光电子能谱研究的电子结构和自旋织构的Bi $_2$ Se $_3$，一个模型拓扑绝缘体的表面。通过调节光子能量，我们发现在体布里渊区的$k_z=Z$平面附近，拓扑表面态与体态有很好的分离。该区域的自旋分辨测量表明表面态$\sim 0.75$的自旋极化程度非常高，远高于先前报道的。我们的研究结果表明，在Bi $_2$ Se $_3$上的拓扑表面态是高度自旋极化的，并且限制极化的主导因素主要是外在的。
Fingerprints of spin-orbital polarons and of their disorder in the photoemission spectra of doped Mott insulators with orbital degeneracy
以$R_{1-x}$ Ca $_x$ VO $_3$钙钛矿为例，探讨了无序带电缺陷对掺杂过渡金属氧化物在Mott绝缘区光电发射谱中观察到的电子激发的影响，其中$R=$ La，$\dots$，Lu.这些具有部分填充的$t_{2g}$价轨道的钒$d^2$化合物的基本特征是自旋和轨道有序的持久性直到高掺杂，与高- $T_c$铜酸盐在低缺陷浓度下的磁有序的损失相反。我们证明了掺杂Mott-Hubbard绝缘体的无序电子结构可以得到高精度的非限制性Hartree-Fock近似。特别是：（i）在逆光电发射光谱和各种缺陷相关的状态和卫星的原子多重激发被很好地再现，（ii）一个强大的莫特间隙生存到大掺杂，和（iii）我们表明，莫特间隙内的缺陷状态发展一个软间隙在费米能量。软缺陷状态间隙可以通过从化学势附近的状态密度的威布尔统计采样中提取的形状和尺度参数来表征。我们证明，电荷缺陷触发小自旋轨道极化子，其内部动能负责软缺陷态间隙的开放。自旋轨道极化子的小尺寸推断的反参与比的分析，解释了起源的自旋和轨道秩序的鲁棒性。使用现实的参数为La $_{1-x}$ Ca $_x$ VO $_3$，我们表明，它的软带隙是很好地再现，以及边缘掺杂的化学势的位置相对于中心的较低的哈伯德带。
Angle-resolved photoemission spectroscopy of Na-doped Ca2CuO2Cl2 single crystals: Fingerprints of a magnetic insulator in a heavily underdoped superconductor
Topological insulator in a Bi-Bi$_2$Se$_3$ infinitely adaptive superlattice phase
我们报告自旋和角度分辨的光电子能谱研究的拓扑绝缘体从元素Bi和Bi $_2$ Se $_3$之间的无限自适应系列。该化合物基于Bi $_4$ Se $_3$，是由Bi $_2$层和Bi $_2$ Se $_3$层交替形成的1：1天然超晶格; S的加入允许大晶体的生长，分子式为Bi $_4$ Se $_{2.6}$ S $_{0.4}$。晶体沿着Bi $_2$和Bi $_2$ Se $_3$层之间的界面裂开，获得的表面具有交替的Bi或Se终端。由此产生的梯田，观察到的光电子发射显微镜，创造适合研究一维拓扑物理学的途径。通过自旋和角度分辨光电子能谱确定的电子结构显示存在表面态，该表面态在表面布里渊区的$Γ$点周围形成大的六边形费米表面，自旋结构表明该材料是拓扑绝缘体。
Photoemission Signatures of Photoinduced Carriers and Excitons in One-Dimensional Mott Insulators
The University of Tokyo（东京大学）；Institute for Materials Research, Tohoku University（东北大学物质材料研究机构）；RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)（理化学研究所新兴物质科学中心）；Trans-Scale Quantum Science Institute, University of Tokyo（东京大学跨尺度量子科学研究所）
Theory of Angle Resolved Photoemission Spectroscopy of Altermagnetic Mott Insulators
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Indian Institute of Science, Bangalore（印度科学学院班加罗尔分校）
Consistency of Photoemission and Quantum Oscillations for Surface States of SmB6
混合价化合物SmB6是当前高度关注的拓扑保护的表面状态在一个强相关的绝缘体的第一个候选人的例子，也作为一个可能的主机为一个外来的散装多体状态，将表现出绝缘体和金属的属性。两个不同的de Haas van Alphen（dHvA）实验都支持其中一种可能性，而（001）表面的角分辨光电子能谱（ARPES）支持第一种可能性，但与dHvA结果没有定量一致性。我们提出了新的ARPES数据的（110）表面和所有已发表的dHvA数据的新的分析，从而使ARPES和dHvA的基本叙事的二维表面状态的基本一致性。
NiO: Correlated Bandstructure of a Charge-Transfer Insulator
采用{ \it ab initio}能带结构方法和动力学平均场论结合量子Monte-Carlo杂质求解器计算了典型电荷转移绝缘体NiO的能带结构.采用一个哈密顿量，其中包括Ni-d和O-p轨道，我们发现很好的协议，从角分辨光电子能谱确定的能带。这解决了固态理论中一个长期存在的问题。最值得注意的是，我们得到了低能Zhang-Rice带与强依赖于k的轨道特性的背景下，先前讨论的低能模型理论。
Observation of photoinduced phase transition in phase-separated Pr$_{0.55}$(Ca$_{1-y}$Sr$_{y}$)$_{0.45}$MnO$_3$ thin films via x-ray photoemission spectroscopy
