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
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
Theory of valence-band and core-level photoemission from plutonium dioxide
相关带理论实施的局部密度近似与动力学平均场论的组合适用于PuO2。得到了与实验价带光电发射谱一致的绝缘电子结构。计算得到的钚的基态,其特征在于由一个非整数填充的钚5f壳。非整数填充以及卫星出现在4f核心级光电发射光谱起源于一个相当大的杂交的5f壳层与2p态的氧。
2014-12-08 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
Low energy valence photoemission in the Anderson impurity model for Ce compounds
研究了Ce化合物零温Anderson杂质模型中的价态光电子谱与光子能量$ω$的关系。以往对Ce化合物的研究大多是基于突变近似,这种近似在高能区是有效的。对于低能区绝热极限的光电子发射,应考虑偶极矩阵元和空穴诱导光电子散射势。我们可以通过结合时间演化形式主义和大$f$级简并$N_f$中的$1/N_f$方案来管理它。这给出了精确的结果,即$N_f\to\infty$。从价态光电子发射的实验来看,$4f$ -和带发射的贡献是混合的。我们研究了单独的$4f$和带的贡献(从Ce $5d$)和总发射,包括两个之间的干扰在一个平等的基础上与不同的光子能量。在$4f$ -发射的情况下,我们还探讨了空穴诱导的光电子散射势相对于$ω$的影响。它的效果被发现非常相似的核心水平的光电子发射在安定的情况下与本地化的电荷转移激发。此外,我们还通过简化的二能级模型研究了本定域系统的价态光电子能谱的绝热突变。
1999-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
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
In situ resonant photoemission and X-ray absorption study of the BiFeO3 thin film
采用脉冲激光沉积(PLD)技术制备了多铁性铁酸铋(BiFeO 3)薄膜。用原位光电子能谱(PES)和X射线吸收谱(XAS)研究了薄膜的电子结构。Fe 2 pPES谱和XAS谱均表明Fe离子形式上处于+3价态。Fe 2 p和O K边XAS谱表明,氧八面体晶体配位场使Fe 3d态分裂为t2 g和eg态.价带Fe 2 p-3d共振光电子能谱结果表明,Fe 3d和O 2 p的杂化在BiFeO 3薄膜的多铁性中起重要作用。
2015-11-24 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
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
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
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
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
Spatially resolved, energy-filtered imaging of core level and valence band photoemission of highly p and n doped silicon patterns
作为局部掺杂的函数,在微米和亚微米尺度上图案化的半导体衬底的能级的空间变化的准确描述是微电子工业的重要技术挑战。空间分辨表面分析的光电子能谱显微镜可以提供一个宝贵的贡献,由于相对非破坏性的,定量分析。我们目前的结果高掺杂的n型和p型图案,分别为p型和n型硅衬底。利用同步辐射和球差校正能量滤波技术,我们获得了Si 2p芯能级和价带上的光谱图像序列。局部带对齐提取,占掺杂,带弯曲和表面光电压。
2017-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
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
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
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
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
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
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
Study of Band structure, Transport and magnetic properties of BiFeO3-TbMnO3 composite
研究了由BiFeO_3和TbMnO_3组成的两种类型的多铁性(I型和II型)磁电多铁性复合材料的磁性能和输运性能。从BiFeO 3和TbMnO 3的紫外-可见吸收光谱估计较窄的带隙。在带隙已知的情况下,利用价带X射线光电子能谱(XPS)和紫外光电子能谱(UPS)估算了其能带结构。价带和导带分别位于费米能级上下1.0eV和0.45eV处。因此,系统的绝缘行为可以从界面处的能带重构来理解,这是由于两种材料的晶格失配而发生的。大的矫顽力和磁化强度值的增加被理解为是由于不同Mn离子(Mn 2+、Mn 3+和Mn 4+)之间的超交换相互作用。从EDXA和芯能级X射线光电子能谱的组成研究发现,氧空位,这反过来又创造了锰的混合价态,以保持电荷中性。
2019-06-22 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
Topological band inversion in HgTe(001): surface and bulk signatures from photoemission
碲化汞是一种多用途的拓扑材料,并且已经能够实现各种拓扑状态,包括二维和三维(3D)拓扑绝缘体和拓扑半金属。然而,它的电子结构的定量理解仍然具有挑战性,特别是由于耦合的碲5p衍生价电子汞5d核心状态在浅结合能。基于角分辨光电子能谱学和密度泛函理论,我们对应变碲化汞(001)薄膜在三维拓扑绝缘区的电子结构进行了实验和理论研究.结果建立详细的协议方面的(一)电子能带色散和轨道对称性,(二)表面和散装贡献的电子结构,及(三)汞5d国家的重要性,在价带形成。在理论的支持下,我们的实验直接成像的HgTe的范式带反转,其非平凡的能带拓扑结构的基础。
2022-12-11 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
Magnetic dichroism study on Mn$_{1.8}$Co$_{1.2}$Ga thin film using a combination of X-ray absorption and photoemission spectroscopy
利用圆极化辐射、体敏硬X射线光电子能谱和X射线吸收谱(XAS)研究了外延Mn $_{1.8}$ Co $_{1.2}$ Ga薄膜的电子结构和磁结构。自旋分辨布洛赫谱函数,态密度以及电荷和磁化强度密度进行了研究的第一性原理分析的全电位,完全相对论Korringa-Kohn-Rostoker计算的电子结构。利用线性二向色性的角分布对价态进行了实验研究,并将结果与自旋分辨态密度进行了比较。价带中的线性二向色性使得能够对贡献态进行对称性分析。光谱与理论偏态密度符合得很好。通过XAS和X射线磁性圆二色性(XMCD)在$L_{3,2}$边缘分析了Co和Mn的元素特异性、自旋分辨、未占据态密度。光谱受强相关效应的影响。XMCD用于提取位点分辨磁矩。$m_{\rm Mn}=0.7\:μ_B$和$m_{\rm Co}=1.05\:μ_B$的实验值与计算值吻合得很好。磁性圆二色性在角分辨光电子能谱在锰和钴$2p$核心水平表现出明显的磁性二色性,并确认了本地化的字符的锰$d$价态。
2015-01-16 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
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
Interface bonding of a ferromagnetic/semiconductor junction : a photoemission study of Fe/ZnSe(001)
本文用高分辨光电子能谱和X射线光电子衍射相结合的方法研究了铁磁/半导体(FM/SC)异质结界面。Fe/ZnSe(001)被认为是一个非常低反应性界面系统的例子,它有望构成大的隧道磁电阻器件。我们专注于界面原子环境,界面形成的微观过程和铁的价带。我们表明,Fe与ZnSe接触诱导的ZnSe最外层原子层的化学转化。诱导这种重排的主要驱动力是在界面处稳定的Fe-Se键合和漂浮在Fe生长前沿的Se单层的要求。所释放的Zn原子以取代的方式并入Fe晶格位置中。该形成过程与ZnSe表面终止(Zn或Se)无关。Fe的价带演化表明,在费米能级的d-状态显示,即使在亚单层Fe覆盖,但铁体字符仅恢复超过10个单层。事实上,Fe 1带状态,理论上预测占主导地位的Fe/ZnSe/Fe结的隧穿电导,强烈修改FM/SC界面。
2006-01-31 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
Estimate of the Coulomb Correlation Energy in CeAg$_2$Ge$_2$ from Inverse Photoemission and High Resolution Photoemission Spectroscopy
用高分辨光电子能谱和逆光电子能谱分别研究了CeAg $_2$ Ge $_2$单晶的占据和未占据电子结构。高分辨率光电子能谱揭示了Ce $4f$态在占据的电子结构中的清晰特征,这是由于分辨率差而没有观察到的。在这个系统中的库仑相关能已被确定实验从$4f$状态的位置以上和以下的费米能级。理论上的关联能已确定通过使用第一原理密度泛函计算的广义梯度近似考虑到强的原子内(现场)相互作用哈伯德$U_{eff}$长期。虽然用不同的$U_{eff}$计算的价带没有表现出明显的差异,但在导带中观察到了实质性的变化。从理论和实验两方面估计CeAg $_2$ Ge $_2$的相关能为$\approx$ 4.2eV。
2014-04-21 cond-mat.mtrl-sci
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
On the interpretation of valence band photoemission spectra at organic-metal interfaces
有机分子在取向良好的单晶钴金属表面的吸附对紫外光电子能谱学的能量分布曲线有着重要的影响。在原始金属的光谱中不存在的新特征可以被分配为具有一定程度的分子-基底杂化的“界面态”。在这里,它表明,具有分子轨道特性的界面状态可以很容易地被识别为孤立的功能以上的无特征基板SP-平台在低结合能。在另一方面,必须采取更多的照顾分配吸附诱导功能时,这些谎言的d-波段光谱区域内的基板。事实上,通常被解释为分子-衬底相互作用的特征的特征实际上可能是由被吸附物散射的衬底光电子引起的。这种现象是通过一系列的例子,贵金属单晶表面覆盖的大π共轭有机分子的单层。
2012-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Fermi Surfaces and $p$-$d$ Hybridization in the Diluted Magnetic Semiconductor Ba$_{1-x}$K$_{x}$(Zn$_{1-y}$Mn$_{y}$)$_{2}$As$_{2}$ Studied by Soft X-ray Angle Resolved Photoemission Spectroscopy
用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了新型稀磁半导体Ba $_{1-x}$ K $_{x}$(Zn $_{1-y}$ Mn $_{y}$)$_{2}$ As $_{2}$($x=0.30$,$y=0.15$)的电子结构. %的高密度态的非色散带组成的Zn $3d$轨道与紫外光入射观察。用软X射线测量澄清的主机价带电子结构主要由作为$4p$状态。观察到$Γ$点周围的两个空穴袋、$Γ$点和Z点周围的一个空穴波纹圆柱以及Z点周围的一个电子袋,并解释了Ba $_{1-x}$ K $_{x}$(Zn $_{1-y}$ Mn $_{y}$)$_{2}$ As $_{2}$的金属输运.这与Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As(GaMnAs)形成对比,其中它位于As $4p$价带最大值(VBM)上方,并且没有明确识别出费米面。共振软X射线ARPES测量揭示了一个非色散(近藤共振样)锰$3d$杂质带附近的费米能级,在GaMnAs的情况下。然而,杂质带位于VBM下方,不像GaMnAs中的杂质带位于VBM周围和上方。我们的结论是,虽然Mn $3d$和作为$4p$轨道之间的强杂化在创建杂质带和诱导高温铁磁性在这两个系统中起着重要的作用,金属运输可能主要发生在主机的价带中Ba $_{1-x}$ K $_{x}$(Zn $_{1-y}$ Mn $_{y}$)$_{2}$作为$_{2}$和GaMnA…
2015-09-19 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
Bulk-sensitive photoemission spectroscopy of A_2FeMoO_6 double perovskites (A=Sr, Ba)
用Fe 2 p → 3d共振光电子能谱(PES)和Mo 4d光电离截面中的Cooper极小值研究了Sr_2FeMoO_6(SFMO)和Ba_2FeMoO_6(BFMO)双钙钛矿的电子结构.在费米能级附近的态具有强烈的Mo-Fe混合t_{2g}特征,表明Fe的价态远离纯3+。Fe 2 p_{3/2} XAS谱表明,BFMO中Fe^{3+}-Fe^{2+}为混合价态,且BFMO中Fe^{2+}的含量大于SFMO,表明存在双交换作用.价带PES谱与LSDA+U计算结果吻合较好。
2002-03-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic structure of In$_{1-x}$Mn$_x$As studied by photoemission spectroscopy: Comparison with Ga$_{1-x}$Mn$_x$As
用光电子能谱研究了$p$型稀磁半导体In $_{1-x}$ Mn $_x$ As的电子结构.发现Mn 3 $d$的分态密度与Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As的分态密度基本相似.然而,与Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As不同,未通过角分辨光电子能谱观察到靠近价带顶部的杂质带状态。这种差异可以解释In $_{1-x}$ Mn $_x$ As和Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As在输运、磁性和光学性质上的差异。这种电子结构的不同归因于In $_{1-x}$ Mn $_x$ As中的Mn 3 $d$ - As $p$杂化比Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As中的弱.
2002-03-04 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
Phase Change Observed in Ultrathin Ba0.5Sr0.5TiO3 Films by in-situ Resonant Photoemission Spectroscopy
采用脉冲激光沉积技术在Nb掺杂的SrTiO 3(100)衬底上制备了Ba 0. 5Sr 0. 5 TiO 3外延薄膜,并在室温和低温下测量了薄膜的Ti 2 p- 3d共振光电子能谱。结果表明,在2.8 nm(~7个单层)和2.0 nm(~5个单层)的Ba0.5Sr0.5TiO3薄膜中,光谱结构发生突变,表明在2.0 nm ~ 2.8 nm范围内存在相变临界厚度。这可能主要归因于固有的尺寸效应。
2007-05-24 cond-mat.mtrl-sci
Electronic structures of Zn$_{1-x}$Co$_x$O using photoemission and x-ray absorption spectroscopy
用光电子能谱(PES)和X射线吸收谱(XAS)研究了$_{1-x}$-$_x$-O的电子结构. Co的3d态位于O的$2p$价带顶附近,在$\sim 3$ eV结合能附近有一个峰. Co $2p$ XAS谱证明了Zn $_{1-x}$ Co $_{x}$ O中的Co离子处于四面体对称的二价Co $^{2+}$($d^7$)态。我们的研究结果表明,适当取代的Zn位的Co离子不会产生稀释的铁磁半导体性质。
2003-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Photoemission and X-ray Absorption Studies of the Diluted Magnetic Semiconductor Ba$_{1-y}$K$_{y}$(Zn$_{1-x}$Mn$_{x}$)$_{2}$As$_{2}$ Isostructural to Fe-based Superconductors
用X射线吸收谱和共振光电子能谱研究了一种与铁基超导体122型同构的新型稀磁半导体(DMS)Ba $_{1-x}$ K $_{x}$(Zn $_{1-y}$ Mn $_{y}$)$_{2}$ As $_{2}$的电子和磁性. Mn $L_{2,3}$ -边XAS表明掺杂的Mn原子具有2+的价态,并且与四面体配位的As配体的$4p$轨道强烈杂化。通过RPES获得的Mn $3d$部分态密度(PDOS)显示出在4 eV附近的峰,并且在费米能级($E_{F}$)以下0-2 eV之间相对较高,在$E_{F}$处几乎没有贡献,类似于原型DMS Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As。该能级在Mn原子处产生具有$S=5/2$局部磁矩的$d^{5}$电子构型。由K取代Ba原子诱导的空穴载流子进入As $4p$价带的顶部,并与Mn局域自旋弱结合。在Ba $_{1-x}$ K $_{x}$(Zn $_{1-y}$ Mn $_{y}$)$_{2}$ As $_{2}$中,由空穴载流子介导的局域自旋之间的铁磁关联诱导铁磁性
2015-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Hole-Induced Electronic and Optical Transitions in La1-xSrxFeO3 Epitaxial Thin Films
我们研究了用分子束外延法制备的La_(1-x)Sr_xFeO_3(x = 0 ~ 1)的电子和光学性质。芯能级和价带X射线光电子能谱特征随x的增加单调地向较低的结合能移动,表明费米能级向下移动到价带最大值。Fe 2 p和O 1 s光谱都随着x的增加而向更高的结合能扩展,这与Sr诱导的Fe 3d/O 2 p杂化价带中的空穴的离域一致。结合X射线价带光电发射和O K边X射线吸收数据,我们映射的占用和未占用的频带的演变,并观察到一个缩小的间隙,随着转移的状态密度从略低于费米能级,导致空穴掺杂。面内传输测量证实,该材料在较低掺杂水平下变成p型半导体,并且在x等于1时表现出绝缘体到金属的转变。基于理论态密度和光学吸收谱的第一性原理计算,解释了椭圆偏振光谱所揭示的亚带隙光学跃迁。
2018-11-27 cond-mat.mtrl-sci
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
Electronic structure and magnetic properties of epitaxial FeRh(001) ultra-thin films on W(100)
用价带和芯能级光电子能谱研究了在W(100)单晶衬底上{ \it in situ}外延生长的FeRh(100)薄膜(CsCl结构,$\sim 10\ ML\ $厚)。通过Fe 3 $p$能级光电子发射的线性二色性,证实了薄膜中存在温度诱导的一阶反铁磁到铁磁(AF $\rightarrow$ FM)转变.核心水平的光谱表明一个大的时刻的Fe原子,几乎不变的FM和AF阶段。从价带谱判断,在电子结构没有实质性改变的情况下发生了变磁跃迁。在FM阶段,自旋分辨光谱比较令人满意的自旋极化体能带结构的计算。
2011-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Cation diffusion and hybridization effects at the Mn-GaSe(0001) interface probed by soft X-ray electron spectroscopies
本文用软X射线谱研究了在室温下蒸发Mn在ε-GaSe(0001)单晶表面形成的Mn:GaSe界面的电子性质。在芯能级和价带光电发射谱中均发现Mn取代Ga阳离子的替代效应和Mn-Se杂化效应。Mn阳离子的价态探测XAS测量在Mn的L-边缘,这表明,Mn扩散到晶格中作为Mn 2+阳离子与可忽略的晶场效应。通过Mn L边的共振光电子能谱研究了Mn在价带中的光谱权重,并根据杂质-团簇构型-相互作用模型计算了Mn的电荷转移和Mott-Hubbard能量.发现电荷转移能与系统的能隙成比例。Mn偏析的表面上的竞争效应已被确定,并已跟踪从Mn扩散通过表面上的金属层的偏析的表面上的过渡由核心级光电发射。
2013-05-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electronic bandstructure of ReS2 by high resolution angle resolved photoemission spectroscopy
过渡金属二硫属化物(TMD)由于其高度各向异性的晶体结构而在TMD家族中是非典型的,并且被认为是用于二维异质结构器件的有前途的材料。由于其相对较弱的面间相互作用,ReS $_2$的体、少和单层形式的带隙(直接或间接)的性质特别令人感兴趣。然而,层间相互作用的程度和从间接到直接间隙的过渡是否观察到减少厚度(如在其他TMD)的问题是有争议的。我们提出了一个直接测定的价带结构的散装ReS $_2$使用高分辨率角分辨光电子能谱(ARPES)。我们发现一个明确的面内各向异性由于存在的链的Re原子,具有较强的方向性的有效质量,这是较大的方向上的Re链(2.2 $m_e$)比沿他们(1.6 $m_e$),在良好的协议与密度泛函理论计算。可感知的面间相互作用导致三维布里渊区的Z点(0,0,1/2)和$Γ$点(0,0,0)处的价带最大值之间的实验测量的~100-200 meV的差异。这导致在Z处的直接间隙和在$Γ$处的靠近但更大的间隙,这意味着本体ReS 2是略微间接的。这可能是最近的冲突运输和光致发光测量和由此产生的不确定性,这种材料的直接或间接的间隙性质。
2017-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Electron spectroscopic studies of nanowires formed by (GaMn)As growth on GaAs(111)B
价带光电子发射与周围的Mn2p激发阈值的光子能量已被用来研究纳米线的MnAs颗粒催化的发展。随着纳米线长度的增加,光谱逐渐变化,这样的共振光电发射最终占主导地位的俄歇衰变通道。这种变化归因于Mn的稀释,表明Mn从MnAs颗粒转移到纳米线中。
2009-07-01 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
Alternative interpretation of the recent experimental results of angle-resolved photoemission spectroscopy on GaMnAs [Sci. Rep. 6, 27266 (2016)]
澄清费米能级($E_\mathrm{F}$)的位置对于理解原型铁磁半导体Ga $_{1-x}$ Mn $_x$ As(GaMnAs)中铁磁性的起源是重要的。在最近的出版物中,Souma $et$ $al$ . [Sci. Rep. $\mathbf{6}$,27266(2016)]使用角分辨光电子能谱(ARPES)研究了GaMnAs的能带结构和$E_\mathrm{F}$位置,并得出结论,$E_\mathrm{F}$位于价带(VB)中。然而,这一结论与GaMnAs的一些最近的实验结果相矛盾,这些结果表明$E_\mathrm{F}$位于杂质带(IB)中的VB最大值上方。在这里,我们展示了他们的ARPES实验的另一种解释,这与最近的实验一致,并支持$E_\mathrm{F}$位于IB中VB最大值以上的图片。
2016-09-15 cond-mat.mtrl-sci