Intermediate Valence State in $\mathrm{YbB_4}$ Revealed by Resonant X-ray Emission Spectroscopy
通过共振X射线发射光谱,发现$\mathrm{YbB_4}$在12-300 K呈现中间价态(2.61至2.67),证实其为近藤系统,近藤相互作用抑制了低温磁有序,而非几何阻挫。
2022-04-28 cond-mat.str-el
A renormalised hamiltonian approach for a resonant valence bond wavefunction
用重整化的哈密顿量代替正方晶格上强关联电子的有效哈密顿量,并利用Gutzwiller近似计算了影响空穴动能和海森堡自旋-自旋耦合的因素.这个重正化过程的准确性进行了测试数值,发现是定性优良。在该计划中的共振价键(RVB)波函数被发现在半填充的能量低于反铁磁状态。如果波函数用费米子算符表示,局部SU(2)和U(1)不变性导致表示中的冗余。空穴的引入消除了这些局部不变性,我们发现d波RVB态的能量最低。这种状态具有超导序参量,其振幅与空穴密度成线性关系。
2003-11-26 cond-mat.str-el
Dynamics and Spectral Weights of Shake-up Valence Excitations in Transition Metal K-edge Resonant Inelastic X-ray Scattering
使用模型哈密顿量,我们讨论了如何解释过渡金属$K$ -边缘共振非弹性X射线散射(RIXS)实验获得的数据。通过分析中心空穴屏蔽产生的价态激发,计算了金属和绝缘体的RIXS谱,发现激发几率不仅与总能量有关,还与电子和空穴之间的非对称屏蔽动力学有关。
2008-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant Raman Scattering by Charge Density and Single Particle Excitations in Semiconductor Nanostructures: A Generalized Interband-Resonant Random-Phase-Approximation Theory
考虑到杂质半导体纳米结构中充满价带的存在,在广义共振无规相位近似(RPA)下,建立了导带量子等离子体共振非弹性光(Raman)散射的一般理论.我们的广义RPA理论明确纳入了两步共振过程,其中来自填充价带的电子首先被入射光子激发到导带中,然后来自导带的电子落回发射散射光子的价带。我们表明,当入射的光子能量接近共振能量,即半导体结构的价导带隙,拉曼散射光谱重量在单粒子激发能可能会大大增强,即使是长波长激发,并可能成为可比的集体电荷密度激发(等离子体)的光谱重量。远离共振,即当入射光子能量不同于带隙能量时,等离子体激元主导拉曼散射光谱。我们发现RPA内不同维度(一,二,三)的系统之间的共振效应的拉曼散射光谱没有质的差异。这是由带间共振跃迁对导带电子集体运动的退相干效应所解释的。我们的理论计算同意以及(定性和半定量)与现有的实验结果相比,在标准的非共振RPA理论预测消失的长波长拉曼光谱重量单粒子激发。
2001-08-28 cond-mat.str-el
Charge transfer excitations in VUV and soft X-ray resonant scattering spectroscopies
共振散射光谱用于识别电子对称性和密度分布的效用作为光子能量的函数而显著变化。在硬X射线区域,强的芯孔超电势倾向于在散射位点上产生具有良好限定的电子数的X射线吸收特征。相比之下,在真空紫外(VUV),从莫特绝缘体的共振散射往往揭示光谱的特点,只有名义价,是不敏感的偏离所带来的金属配体杂化名义价。在这里,原子多重态模拟被用来调查单极和多极库仑相互作用在真空紫外和软X射线制度的相互作用,以确定如何电荷转移阈值和其他签名的混合价可以体现在这个低光子能量制度。这项研究的重点是莫特绝缘体NiO作为一个良好的特征模型系统,并推断到非物理制度的相互作用,以确定原则,形状的光谱特征。
2017-07-18 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
Kondo lattice excitation observed using resonant inelastic X-ray scattering at the Yb $M_5$ edge
本文研究了在Yb $M_5$ X射线边缘激发的\ybin的共振非弹性散射响应。在高温,顺磁相,我们观察到一个多重态结构,可以在离子水平上理解。在通过$T_v\sim$ 40 $K$的价跃迁冷却后,我们观察到低能谱的强重整化,表明在低温下形成中间价相的敏感性。在电导率中也观察到了类似的谱重整化现象,这表明低能电子结构既具有混合导电性又具有局域化特征。
2017-12-05 cond-mat.str-el
X-ray magnetic circular dichroism and resonant inelastic X-ray scattering explained: role of many-body correlation and valence fluctuations
Seoul National University(首尔大学);Institute for Basic Science(基础科学研究院);SLAC National Accelerator Laboratory(斯坦福直线加速器国家实验室);Fudan University(复旦大学);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);University of Illinois(伊利诺伊大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院)
利用安德森杂质模型考虑电荷转移、多体核心-价电子交换关联和Jahn-Teller畸变,系统研究了混合价铁磁体La0.7Sr0.3MnO3薄膜的XMCD和RIXS-MCD光谱,揭示了电荷转移和核心-价电子交换关联效应对光谱特征的关键作用。
2026-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Depth profile of the ferromagnetic order in a YBa$_2$Cu$_3$O$_7$ / La$_{2/3}$Ca$_{1/3}$MnO$_3$ superlattice on a LSAT substrate: a polarized neutron reflectometry study
用极化中子反射法(PNR)研究了在La0.3Sr0.7Al0.65Ta0.35O3(LSAT)衬底上用脉冲激光沉积法生长的YBa 2Cu 3 O 7(10 nm)/La 2/3Ca 1/3 MnO 3(9 nm)]10(YBCO/LCMO)超晶格。由于超晶格和衬底的高结构质量,镜面反射率信号以高信号背景比延伸超过四阶超晶格布拉格峰。这使我们能够获得更详细和可靠的信息比以前的PNR研究类似的超晶格的SrTiO 3基板的低温结构转变相关的问题,部分阻碍了磁深度分布。与以前的报告一致,我们的PNR数据揭示了强烈的磁邻近效应,表明磁势的深度分布与由YBCO和LCMO层厚度给出的核势的深度分布显著不同。我们提出了适合的PNR数据使用不同的简单的块状模型,无论是铁磁力矩诱导的YBCO侧的接口或铁磁顺序被抑制在LCMO侧。我们表明,一个很好的协议与PNR的数据和平均磁化从直流磁化数据得到的,只能得到与后者的模型,其中一个所谓的耗尽层与强烈抑制铁磁力矩开发的LCMO侧的接口。在YBCO侧具有感应铁磁矩的模型未能再现高阶超晶格布拉格峰的细节,并且产生错误的平均磁化强度。我们还表明,PNR数据仍然是一致的小,铁磁铜矩0.25 μ B,以前确定与X-射线磁圆二色性和X-射线共振磁反射测量相同的超晶格。
2012-12-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge ordering in the intermediate valence magnet YbPd
X射线衍射研究揭示了具有CsCl结构的中间价磁体YbPd中的电荷有序结构。Yb离子的价态在130 K以下形成无公度结构,其特征是波矢为(+-0.07 +-0.07 1/2)。在105 K时,无公度结构转变为公度结构,其特征为波矢为(001/2)。基于超晶格反射的共振X射线衍射谱,发现Yb离子在105 K以下的价态为3+和2.6+。借助于具有次近邻相互作用的伊辛模型讨论了长波长调制的起源。
2013-03-20 cond-mat.str-el
Pressure-resistant intermediate valence in Kondo insulator SmB6
共振X射线发射光谱(RXES)被用来确定的f-电子占据的压力依赖性在近藤绝缘体SmB 6。所施加的压力降低了f-占有率,但令人惊讶的是,该材料在高达至少35 GPa的压力下保持了显著的二价特征。因此,电阻激活能隙的闭合和磁序的开始不是由整数价态的稳定驱动的。在整个压力范围内,该材料保持非常稳定的中间价,原则上可以支持非平凡的能带结构。
2016-03-07 cond-mat.str-el
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
Probing Competing and Intertwined Orders with Resonant Inelastic x-ray Scattering in the Hole-Doped Cuprates
本文发展了一种研究巡游电子体系中间接共振非弹性X射线散射(RIXS)的形式,精确地解释了价电子与带正电荷的芯空穴之间的吸引作用,并将其应用于空穴掺杂的铜氧化物超导体.我们专注于RIXS线型和能带结构之间的关系,包括对称性破缺。我们表明,RIXS是能够区分竞争的序参量,建立它作为一个有用的探针的赝能隙相。
2014-07-14 cond-mat.str-el
Mapping the unoccupied state dispersions in Ta$_2$NiSe$_5$ with resonant inelastic x-ray scattering
过渡金属硫属化物Ta $_2$ NiSe $_5$在$T_c=328$ K下经历二级相变,涉及小的晶格畸变。在$T_c$以下,其布里渊区中心处的带隙增加到约0.35 eV。在这项工作中,我们研究了Ta $_2$ NiSe $_5$在其低温半导体相的电子结构,使用共振非弹性X射线散射(RIXS)在Ni $L_3$ -边缘。除了微弱的荧光响应,我们观察到一系列强烈的拉曼峰,我们归因于电子空穴激发。利用密度泛函理论计算了其电子能带结构,我们确定了主要的拉曼峰之间的价带和导带的带间跃迁。通过进行角度相关的RIXS测量,我们发现了这些电子空穴激发的分散,使我们能够提取电子空穴连续体的低能边界。从角分辨光电子能谱测量的价带的色散,我们推导出最低未占用导带的有效质量。
2020-08-06 cond-mat.str-el
Element-Specific Depth Profile of Magnetism and Stoichiometry at the La0.67Sr0.33MnO3/BiFeO3 Interface
深度敏感的磁性、结构和化学表征对于理解和优化过渡金属氧化物异质结构界面处出现的新物理现象非常重要。在一个同时的方法,我们已经使用极化中子和共振X射线反射法,以确定整个原子级尖锐的界面的铁磁性La0.67Sr0.33MnO3 /多铁性BiFeO 3双层亚纳米分辨率的磁性轮廓。特别是,在Fe和Mn的共振边缘的X射线共振磁反射率测量使我们能够确定在两个La0.67Sr0.33MnO3和BiFeO 3层的铁磁磁矩的元素特定的深度分布。我们的测量表明磁稀释的界面层内的La0.67Sr0.33MnO3层,在相反的沉积层上以前的观察。额外的共振X射线反射测量表明在界面处的Mn和O含量改变的区域,其厚度与磁稀释层的厚度相匹配,作为磁矩减少的起源。
2014-07-02 cond-mat.str-el
Resonant x-ray spectroscopy of uranium intermetallics at the U $M_{4,5}$ edges
我们目前的共振X射线发射光谱(RXES)数据从铀金属间化合物UPd $_3$,USb,USn $_3$和URu $_2$ Si $_2$,在U $M_{4,5}$的边缘和比较的数据,以及本地化的$5f^2$半导体UO $_2$。该技术对表面的任何氧化特别敏感,并且在USb样品上发现了这一点,从而阻止了与已知为$5f^3$的材料的良好比较。我们发现UO $_2$和UPd $_3$之间有一个小的能量转移,这两个已知的具有本地化的$5f^2$配置,我们归因于UPd $_3$中的传导电子的影响。UPd $_3$和URu $_2$ Si $_2$的光谱相似,强烈表明URu $_2$ Si $_2$的主要$5f^2$构型。价带共振非弹性X射线散射(RIXS)提供了关于U $5f$和U $6p$态之间的U $P_3$跃迁(在约$18$ ~eV处)以及从价带到未占据$5f$态的$3$和$7$ ~eV之间的跃迁的信息。这些跃迁主要涉及混合配位态(O $2p$或Pd,Ru $4d$)和U $5f$态。计算能够相当好地再现这两种低能跃迁。
2017-06-09 cond-mat.str-el
Search for $Q \sim 0$ order near a forbidden Bragg position in Bi$_{2.1}$Sr$_{1.9}$CaCu$_2$O$_{8+x}$ with resonant soft x-ray scattering
确定铜氧化物中存在什么样的对称性破缺已经成为一个主要的研究领域。许多作者已经报道了所谓的“$Q \sim 0$“序的证据,这种序涉及空间中均匀的破缺反转、镜像、手征或时间反演对称。并非所有这些观测都得到了很好的理解,需要新的实验探测器。在这里,我们使用共振软X射线散射(RSXS)搜索$Q \sim 0$顺序在Bi $_{2.1}$ Sr $_{1.9}$ CaCu $_2$ O $_{8+x}$(Bi-2212)通过测量区域的禁止布拉格峰,$(0,0,3)$,这是通常熄灭的对称性,但可能成为允许的共振,如果价带顺序存在。使用圆偏振光,我们发现,这种反射成为允许的铜$L_3$共振温度$T_c < T < T^\ast$,虽然仍然没有在线性偏振和在其他温度。这一观察结果表明,在赝能隙温度附近存在空间均匀的价带序。此外,我们观察到周期性振荡的镜面反射率从样品表面,类似薄膜干涉条纹,虽然没有已知的膜。这些条纹是高度共振的,出现在所有的偏振,并表现出一个周期,这取决于光束撞击样品表面的位置。我们推测,这些条纹产生的一些固有的价带不稳定性和外在的结构表面形貌的材料之间的相互作用。我们的研究支持在中等温度下Bi-2212中存在某种$Q \sim 0$对称性破缺态,并呼吁进一步研究使用微聚焦光束,可以从宏观不均匀性中分离微观效应。
2021-04-23 cond-mat.str-el
Valence instability across magnetostructural transition in USb$_2$
我们对USb $_2$进行了与压力相关的X射线衍射和共振X射线发射光谱实验,以进一步表征在8 GPa附近发生的AFM-FM转变。我们已经发现,磁过渡与四方晶系到正交晶系的过渡相一致,导致17%的体积塌陷以及瞬态的$\textit{f}$占据增强。与UA $_2$和UAsS相比,USb $_2$显示出降低的体积模量和转变压力以及增加的结构转变时的体积塌陷。除了整个过渡区的增强,$\textit{f}$ -占有率从1.96稳步下降到1.75。
2020-01-31 cond-mat.str-el
Novel Valence Transition in Elemental Metal Europium around 80 GPa
稀土金属和化合物的价态转变可以引起结构、绝缘体-金属、非磁性-磁性和超导转变,但由于局域4f电子之间复杂的相互作用及其与巡游电子的耦合,其物理机制尚不清楚。元素金属铕(Eu)的价态转变仍然是一个有争议的问题。利用共振X射线发射散射和X射线衍射,我们对Eu中4f电子的态进行了加压,并研究了其在160 GPa下的价态和结构跃迁。我们提供了令人信服的证据,约80 GPa,这正好与从单斜(C2/c)到正交相(Pnma)的结构转变的价态转变。结果表明,当4f和5d电子之间的压强依赖能隙接近库仑相互作用时,发生了价态跃迁。我们的发现对于理解Eu的电动力学,包括磁性和高压超导性至关重要。
2022-06-28 cond-mat.str-el
Structural transition and uranium valence change in UTe$_2$ at high pressure revealed by x-ray diffraction and spectroscopy
通过高压X射线衍射和光谱实验,发现UTe2在5-7 GPa发生正交到四方结构相变(体积塌缩11%),铀价态随压力先升至4+后降至3+,揭示低压力下结构与价态变化与超导及磁性相互作用的关联。
2024-03-13 cond-mat.str-el
Charge modulations vs. strain waves in resonant x-ray scattering
描述了一种用于使用共振X射线散射来分别量化与电荷密度波相关联的电荷(价)调制和应变波的方法。该方法的本质是将原子形状因子分离为“原始”振幅fR(w)和依赖于价的振幅fD(w),在许多情况下,可以独立于吸收测量来确定。这种分离的优点是应变波遵循|fR(w)+<v>fD(w)|^2而电荷调制仅遵循|fD(w)|^2。这允许两种不同的调制被单独量化。自然会出现将给定CDW表征为类似Peierls或类似Wigner的方案。该方法示出了一个理想化的模型的一维链。
2006-08-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Electron correlations in Mn$_x$Ga$_{1-x}$As as seen by resonant electron spectroscopy and dynamical mean field theory
在Mn掺杂GaAs中发现铁磁性20年后,其起源仍然存在争议,许多疑问与电子结构有关。在这里,我们报告的Mn掺杂GaAs的价电子能谱的实验和理论研究。实验数据是通过非共振和共振光电子发射数据之间的差异获得的。理论谱的计算是通过密度泛函理论的局部密度近似和动力学平均场论(LDA+DMFT)的组合,使用精确对角化作为杂质求解器。理论被发现准确地再现测量数据,并说明相关效应的重要性。我们的研究结果表明,Mn态延伸在一个广泛的能量范围内,包括价带的顶部,并且没有杂质带分裂从价带边缘,而诱导的空穴似乎主要位于周围的Mn杂质。
2014-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic theory of resonant soft x-ray scattering in systems with charge order
我们提出了一个微观理论的共振软X射线散射(RSXS),占离域字符的价电子。不同于过去的方法中定义的原子或簇的形状因子,我们开发了一个功能行列式的方法,使我们能够处理现实的能带结构。这种方法建立在介观物理学的早期理论工作,并占激子效应,以及从核心空穴和价带电子之间的相互作用所产生的正交性灾难。比较RSXS测量条纹有序LBCO,我们表明,O K边缘附近观察到的双峰结构可以被理解为从动态嵌套内的典型铜氧化物能带结构。我们的结果为合理定义的高能准粒子提供了证据
2012-09-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Evolution of valence-specific spin states and local distortions in La$_{2-x}$Sr$_x$CoO$_4$
我们提出的X射线光谱证据的价特定的自旋态和tetraxenic扭曲的单层钴酸盐的演变。Co $L_3$边共振非弹性X射线散射测量揭示了空穴掺杂La $_{2-x}$ Sr $_x$ CoO $_4$($x$ = 0.5、0.7和0.8)中Co的$t_{2g}$电子结构。随着Sr掺杂$x$的增加,高自旋Co $^{2+}$的$t_{2g}$态的四重态分裂减少,而低自旋Co $^{3+}$的四重态分裂增加,高自旋Co $^{3+}$的分数增加。结果使我们能够澄清的起源的磁各向异性和面内电阻率的变化所造成的混合价钴酸盐的自旋-轨道耦合和四维畸变的相互作用。
2021-08-13 cond-mat.str-el
Resonant soft x-ray scattering, stripe order, and the electron spectral function in cuprates
本文综述了利用共振软X射线散射(RSXS)研究铜氧化物超导体及相关材料中的条纹状现象的现状。RSXS是一种强关联电子系统的弹性动量分辨价带探针。本文综述了自旋梯材料中维格纳晶化的RSXS研究、214相镍酸盐、214相铜酸盐及其他体系中条纹有序的RSXS研究。RSXS中的一个主要突出问题涉及其与更成熟的价带探针的关系,即角分辨光电发射(ARPES)和扫描隧道显微镜(STM)。这些技术被广泛理解为测量单电子光谱函数,但RSXS和光谱函数之间的关系迄今尚不清楚。使用物理参数,适用于在氧$K$边缘,我们表明,RSXS措施的平方模量的高级版本的格林函数测量STM。这表明,尽管RSXS是一个动量空间探测器,但它与STM的关系比与ARPES技术的关系更密切。最后,我们结束了RSXS最有前途的未来方向的一些讨论。我们将认为,最有前途的领域在于高磁场的研究,特别是在强关联异质结构的边缘状态,和超导铜氧化物的涡旋态,RSXS可能澄清最近的量子振荡实验中观察到的异常周期性。
2012-01-09 cond-mat.str-el
Resonant X-Ray Scattering Measurements of a Spatial Modulation of the Cu 3d and O 2p Energies in Stripe-Ordered Cuprate Superconductors
对欠掺杂铜氧化物超导体中的条纹相的普遍描述是载流子(空穴)相在微观尺度上分离成空穴富集区和空穴贫乏区。我们报告的共振弹性X射线散射测量条纹有序的La $_{1.475}$ Nd $_{0.4}$ Sr $_{0.125}$ CuO $_4$在Cu $L$和O $K$的吸收边,确定一个额外的功能的条纹顺序。的散射强度的能量依赖性的分析表明,条纹顺序的主要签名是空间调制的能量的Cu 3d和O 2p状态,而不是大调制的电荷密度(价)设想在共同的条纹范例。这些能量转移被解释为电子结构的空间调制,并可能指向条纹相的价键固体解释。
2013-01-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
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
Photoemission evidence for a Mott-Hubbard metal-insulator transition in VO$_2$
利用体敏硬X射线($\sim$ 8 keV)价带、芯能级和V2 $p-3d$共振光电子能谱(PES)研究了$_2$的温度($T$)依赖的金属-绝缘体转变(MIT).的价带和核心水平的光谱进行了比较,包括一个相干屏蔽通道与全多重态集群模型计算。在MIT上,V3 $d$谱权从费米能级的相干态($d^1\underbar{\it {C}}$终态)转移到对应于较低Hubbard带的非相干态($d^{0}+d^1\underbar{\it {L}}$终态),导致能隙的形成.从团簇模型计算中很好地再现了V1 $s$和V2 $p$核心能级以及价带的光谱形状变化,提供了电子结构参数。Resonant-PES发现,除了$d^{0}$和$d^1\underbar{\it {C}}$状态之外,$d^1\underbar{\it{L}}$状态在V2 $p-3d$阈值上共振。结果支持VO $_2$中一阶MIT的Mott-Hubbard跃迁图。
2008-07-30 cond-mat.str-el
Detection of Acoustic Plasmons in Hole-Doped Lanthanum and Bismuth Cuprate Superconductors Using Resonant Inelastic X-Ray Scattering
高温超导体表现出丰富多样的相与他们的电荷自由度。在这些层状铜氧化物超导体中,价电荷可以引起电荷有序或声等离子体激元。虽然已经观察到空穴和电子掺杂的铜氧化物的电荷有序,但仅在电子掺杂的材料中发现了声学等离子体。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)观察两个家庭的空穴掺杂铜酸盐超导体[La 2-xSrxCuO 4(LSCO)和Bi 2Sr 1.6La 0.4CuO 6 +d(Bi 2201)]的声等离子体的存在,至关重要地完成图片。有趣的是,在相反的准静态电荷排序,表现在Cu和O的网站,所观察到的声等离子体主要与O网站,揭示了一个独特的二分法在空穴掺杂的铜酸盐的价电荷的行为。
2020-12-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-order Dy multipole motifs observed in DyB2C2 with resonant soft x-ray Bragg diffraction
利用共振软X射线布拉格衍射技术研究了Dy B_2C_2中Dy的多极模。我们的结果解释引入原子内的四极相互作用的核心3d和价4f壳层。这使我们能够确定第一次更高阶的多极矩的镝$4f$电子,并绘制其精确的电荷密度。Dy的十六极矩和六十四极矩分别估计为四极矩的-20%和+30%。与以前的建议相反,没有观察到T_N处轨道锁定的证据。多极相互作用和结构转变沿着c合作,但它们在基面中竞争,解释了沿着[110]的倾斜结构。
2006-03-02 cond-mat.str-el
Composition dependence of electronic, magnetic, transport and morphological properties of mixed valence manganite thin films
我们提出了一个比较的面内长度尺度的电荷和磁性相关的(La0.4Pr0.6)1-xCaxMnO 3薄膜与x = 0.33和0.375,在整个金属到绝缘体转变(MIT)温度。我们结合电输运(电阻)测量,X射线吸收光谱(XAS),X射线磁圆二色性(XMCD),和镜面/非镜面X射线共振磁散射(XRMS)测量作为温度的函数来阐明电子,磁性和形态结构的薄膜之间的关系。使用离镜XRMS,我们得到了这些LPCMO膜的电荷-电荷和电荷-磁相关长度附近的MIT。x = 0.33时的电荷-磁相关长度(~ 12000 Ω)比20 K时的电荷-电荷相关长度(~ 3200 Ω)大得多(~4倍)。而当x = 0.375时,电荷-磁相关长度(~ 7500 Ω)小于电荷-电荷相关长度(~ 9000 Ω)。
2015-09-28 cond-mat.str-el
Resonant Enhancement of Charge Density Wave Diffraction in the Rare-Earth Tritellurides
我们进行了共振软X射线衍射已知的电荷密度波(CDW)的化合物,稀土三碲化物。在稀土离子的$M_5$(3d - 4f)吸收边附近,在与Te $_2$面上的CDW态的波矢相同的波矢处检测到一个强衍射峰,表明CDW对稀土离子有调制作用。令人惊讶的是,在低温下,衍射峰强度的温度依赖性表现出指数增加,大大不同于CDW序参量。假设CDW态引起的4f多重态分裂,我们提出了一个计算X射线吸收谱和衍射峰共振轮廓的模型,与实验观察结果吻合得很好。我们的研究结果表明,共振X射线衍射峰强度的温度依赖性是不直接相关的内在行为的序参量与电子顺序,但占主导地位的价态的热占有率。
2012-04-30 cond-mat.str-el
Identifying f-electron symmetries of UTe2 with O-edge resonant inelastic X-ray scattering
最近在UTe $_2$中发现了非磁性母态的自旋三重态超导电性,激发了人们对Cooper配对机制的极大兴趣。短程电磁关联的实验表征对于理解这些现象至关重要。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS),X射线吸收光谱(XAS),和原子多重态为基础的建模,以阐明5 $f^2$ 6 $d^1$为基础的模型与单重态晶体场状态与5 $f^3$为基础的模型,预测原子Kramers双峰和更大的5 $f$巡回之间的积极辩论。的XAS和RIXS数据被发现同意强烈与预测5 $f^2$ 6 $d^1$类价电子配置与弱内二聚体磁关联,并提供新的背景解释最近的调查电子结构和超导配对机制。
2023-02-03 cond-mat.str-el
Electronic superlattice revealed by resonant scattering from random impurities in Sr3Ru2O7
共振弹性X射线散射(REXS)是一种精细的元素敏感工具,用于研究由价电子驱动的微妙电荷、轨道和自旋超晶格有序,因此在传统的X射线衍射(XRD)中无法检测到。尽管REXS的能力已经通过在软X射线范围内进行的复杂氧化物的许多研究来证明,但是材料特定元素吸收边的截面和光子波长最终限制了人们可以探测的最小超晶格振幅和周期性。在这里,我们显示-与模拟和REXS锰取代的Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$ -这些限制可以通过在适当选择的,稀释的杂质的吸收边缘进行共振散射实验来克服。这表明--与电子自旋共振、核磁共振和穆斯堡尔谱中使用的基于杂质的方法类似--随机分布的杂质可以作为一种非侵入性的、但现在依赖于动量的探针,大大扩展了共振X射线散射技术的适用性。
2013-08-01 cond-mat.str-el
Disentangling charge and structural contributions during coherent atomic motions studied by ultrafast resonant x-ray diffraction
本文报道了混合价锰氧化物在光诱导抑制电荷和轨道有序过程中的电荷有序和结构响应的超快动力学。采用飞秒时间分辨共振X射线衍射低于和在锰K吸收边,我们提出了一种方法来解开的瞬态电荷顺序和结构动力学的薄膜的Pr 0.5Ca 0.5MnO 3。基于静态共振散射光谱,我们提取了电荷有序Mn ~(3+)和Mn ~(4+)离子的色散修正,从而将光激发后的散射振幅的瞬态贡献与结构贡献分离开来。我们在2.3 THz附近发现了一种相干结构模式,它主要调制晶格,但不会强烈影响电荷顺序,这证实了电荷顺序是电荷,轨道和结构转变组合的驱动力。
2018-08-02 cond-mat.str-el
Soft X-ray resonant scattering study of single-crystal LaSr$_2$Mn$_2$O$_7$
报道了单晶LaSr $_2$ Mn $_2$ O $_7$的Mn $L_{\texttt{II, III}}$ -和La $M_{\texttt{IV, V}}$ -边的软X射线共振散射研究。在低温下,低于$T_\texttt{N} \approx 160$ K,能量扫描与一个固定的动量转移在\emph{A}型反铁磁(0 0 1)反射周围的Mn $L_{\texttt{II, III}}$ -边缘与入射线性$σ$和$π$极化表现出强烈的共振增强。Mn $L_{\texttt{II, III}}$ -边缘周围的能谱的分裂可以指示混合价态的存在,例如,Mn $^{3+}$ /Mn $^{4+}$。共振的相对强度和清晰的肩特征以及强的入射$σ$和$π$偏振依赖性强烈表明其复杂的电子起源。在300 K温度下观察到了$σ$极化的La $M_{\texttt{IV, V}}$ -边缘处电荷布拉格(0 0 2)反射的意外增强,在轨道有序转变温度$T_{\texttt{OO}} \approx 220$ K附近出现异常,表明它们之间存在强耦合(竞争)。
2010-03-10 cond-mat.str-el
Soft X-ray Spectroscopy of Low-Valence Nickelates
低价镍酸盐$-$包括无限层(IL)和三层(TL)化合物$-$是模拟铜酸盐高温超导性的长期候选者。该领域最近的一个突破是在空穴掺杂的IL镍酸盐中发现了超导性。然而,低价镍酸盐和铜酸盐之间的相似程度是一个深刻的辩论的主题,其中软X射线光谱实验在Ni $L$ -和O $K$ -边缘提供了关键的输入。本文主要讨论了用X射线吸收光谱(XAS)和共振非弹性X射线散射(RIXS)研究低价镍酸盐电子结构的基本方法。此外,我们将审查IL和TL镍酸盐的RIXS光谱中观察到的磁激发,表现出的特性,部分让人想起那些铜酸盐。
2021-11-28 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic proximity effect in $\mathbf{YBa_2Cu_3O_7/La_{2/3}Ca_{1/3}MnO_3}$ and $\mathbf{YBa_2Cu_3O_7/LaMnO_{3+δ}}$ superlattices
用中子反射法和共振X射线技术研究了超导$_2$ O $_7$(YBCO)和铁磁金属(FM-M)La $_{0.67}$ Ca $_{0.33}$ MnO $_{3}$(LCMO)或铁磁绝缘(FM-I)LaMnO $_{3+δ}$(LMO)组成的超晶格中的磁邻近效应。我们发现,MPE强烈地依赖于锰氧化物层的电子状态,是明显的FM-M LCMO和FM-I LMO几乎不存在。我们还详细介绍了由于MPE的磁深度剖面的变化,并提供其内在的性质的证据。
2012-06-07 cond-mat.str-el
Inelastic X-ray scattering from valence electrons near absorption edges of FeTe and TiSe$_2$
研究了金属FeTe和半金属TiSe $_2$的低能粒子-空穴激发态的共振非弹性X射线散射(RIXS)峰,光子入射能量分别调谐在Fe和Ti的$L_{3}$吸收边附近.我们表明,截面振幅内的重整化群理论的核心电子的效果被捕获的有效介电函数表示的原子散射参数$f_1$的Fe和Ti。该方法可用于从金属体系的实验RIXS谱中提取动力学结构因子。
2014-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant x-ray scattering study of NpRhGa_5 and NpCoGa_5
用共振X射线散射(RXS)方法研究了反铁磁镎化合物NpCoGa_5和NpRhGa_5在Np M_4和Ga K边的结构.在两个边缘的Neel温度以下观察到磁偶极子特征的大共振信号。在Np边缘的信号证实了先前从中子衍射确定的行为,即在NpCoGa_{5}中沿着[001]的矩和在NpRhGa_5中从c轴方向到ab平面的矩的重新取向。在后一种材料中,在沿[010]方向施加9特斯拉的磁场时,我们观察到不同[110]型畴的布居的变化。我们还观察到一个磁偶极子信号在Ga的K-边缘,类似于报告的UGa_3的情况下,可以解释为一个半局域模型内的Ga 4p状态通过与Np 5 f价带强杂化诱导的轨道极化。对信号的定量分析表明,在两个不同Ga位上的Ga偶极与NpRhGa_5中的Np磁矩重取向密切相关。对于不同的化合物,在两个不等价的Ga位置上的信号的比率是不相同的。
2007-09-05 cond-mat.str-el
Paramagnon dispersion in $β$-FeSe observed by Fe $L$-edge resonant inelastic x-ray scattering
本文报道了用Fe $L$边共振非弹性X射线散射(RIXS)方法研究了不寻常的超导体$β$ -FeSe.该RIXS实验的高能量分辨率($\approx\,$ 55 $\,$ meV FWHM)使得解决Fe $3d$流形的低能激发成为可能。这些包括一个宽峰,其显示沿着单Fe正方形倒易晶格的$(π,0)$和$(π,π)$方向的100-200 $\,$ meV之间的色散趋势,并且其可以归因于顺磁子激发。FeSe的多带价态是其中这种激发已被软X射线RIXS识别的最金属的价态之一。
2019-01-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High-resolution Ce 3d-edge resonant photoemission study of CeNi_2
对类α化合物CeNi_2进行了Ce 3d → 4f阈值的共振光电子能谱(RPES)研究,获得了体敏4f谱权,具有极高的能量分辨率(半峰全宽<0.2eV)。共振谱在费米能级附近有一个清晰的分辨极限峰,这可以归因于近藤共振的尾部。然而,与Ce 3d -> 4f RPES阈值处的RPES光谱相反,对应于f_{7/2}峰的0.3 eV结合能周围的自旋-轨道边带被洗掉。这被解释为由于不同的表面灵敏度,和体敏感的Ce 3d -> 4f RPES光谱被发现是与其他电子光谱和低能量性质的α类Ce过渡金属化合物的一致,从而解决了Ce化合物的光电发射解释的争议。整个价带的4f光谱权重也可以用单杂质Anderson模型的Gunnarsson-Schoenhammer计算相当好地拟合,尽管详细的特征显示出对杂化带形状和(可能)Ce 5d发射的一些依赖性。
1999-10-23 cond-mat.str-el
Structural origin for the dipole x-ray resonant scattering in the low temperature phase of Nd0.5Sr0.5MnO3 manganite
用X射线共振散射方法研究了Nd_(0.5)Sr_(0.5)MnO_3单晶的(300)、(030)和(05/20)反射K边的低温相。在(3 0 0)和(0 3 0)反射中观察到s-s'通道的强共振,在(0 5/2 0)反射中观察到s-p'通道的强共振。这些共振在方位角上显示出p-周期性,在最小位置处具有几乎为零的强度。的强度依赖于光子能量,方位角和偏振依赖关系已被分析使用半经验结构模型。相反,在这个化合物中的电荷(Mn 3 +-Mn 4+)和轨道有序的先前的索赔,我们的研究结果表明,偶极共振超晶格反射可以解释由两种类型的Mn网站的存在下,具有不同的局部几何结构。其中一个Mn位点被四面体扭曲的氧八面体包围,而另一个位点具有对称的八面体环境。该模型还建立了不需要真正的空间电荷有序来解释实验数据。根据Mn+3.42-Mn+3.58的分数电荷偏聚推断中间价态。
2004-06-17 cond-mat.str-el
Emergent c-axis magnetic helix in manganite-nickelate superlattices
用X射线共振磁反射仪研究了(La 2/3Sr 1/3 MnO 3)9/(LaNiO 3)3超晶格的磁有序性质。我们观察到一个新的c轴磁螺旋状态的(LaNiO 3)3层,从来没有报道在镍酸盐,介导的铁磁(La 2/3Sr 1/3 MnO 3)9层之间的~ 130度的磁耦合,说明功率的x射线发现复杂的氧化物界面的磁状态。共振非弹性X-射线散射和X-射线吸收光谱表明,Ni-O配体空穴状态从散装LaNiO 3主要是由于从Mn的界面电子转移填充,驱动的Ni轨道更接近原子状的3d 8配置。我们讨论了这种电子配置所施加的约束所观察到的磁结构的微观起源。在(La 2/3Sr 1/3 MnO 3)9/(LaNiO 3)3中磁螺旋的存在对于模拟该系统的潜在自旋电子学功能是至关重要的,并且对于设计一般新型器件中的涌现磁性可能是重要的。
2018-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant Elastic Soft X-Ray Scattering
共振(弹性)软X射线散射(RSXS)提供了一个独特的元素,网站,和价特定的探针研究空间调制的电荷,自旋和轨道自由度的固体纳米尺度上的长度。它不仅可用于研究单晶材料。这种方法也可以检查电子有序现象在薄膜和放大到电子特性出现在人工异质结构的掩埋界面。近20年来,这种结合了X射线散射和X射线吸收光谱的技术已发展成为研究复杂材料中电子有序现象的有力探针,并提供了有关凝聚态物质电子结构的重要信息。本文介绍了这一技术的基本原理、实验设备的发展以及近年来RSXS对关联电子系统和界面有序化的研究进展。
2012-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Role of resonant inelastic x-ray scattering in high-resolution core-level spectroscopy of actinide materials
本文简要介绍了利用共振非弹性X射线散射(RIXS)技术在硬、软X射线波段研究锕系元素电子结构的先进X射线光谱技术的应用。重点研究了铀化合物U L边和M边的高能量分辨X射线吸收近边结构(XANES)、核-核和核-价RIXS谱。利用密度泛函理论和从头算有限差分法(FDMNES)等理论方法,分析了该体系的光谱特征。与所提出的结果,实验技术和理论方法的能力和局限性进行了讨论。
2013-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Analytic Expressions for Most $f^n$ Valence Multiplet Eigenvalues
本文给出了大多数 f^n 构型全部多重态本征态的解析表达式,修正了文献中的印刷错误并补充了 f 电子新结果,可作为数值程序检验标准并帮助实验学家深入理解先进 x 射线光谱探测的构型。
2025-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el math-ph
Resonant soft x-ray scattering from stripe-ordered La$_{2-x}$Ba$_x$CuO$_4$ detected by a transition edge sensor array detector
共振软X射线散射(RSXS)是研究材料中价带序的重要手段,以探测铜氧化物超导体中的电荷密度波序而闻名。RSXS技术的最大限制之一是存在严重的荧光背景,其与RSXS截面本身一样,在共振条件下增强。这一背景阻碍了对微弱信号的研究,例如来自广泛分布在动量空间中的玻璃或波动秩序的漫散射。超导过渡边缘传感器(TES)探测器的最新进展已导致软X射线范围内的能量分辨率和探测效率的重大改进。在这里,我们进行RSXS研究条纹有序的La $_{2-x}$ Ba $_x$ CuO $_4$在Cu $L_{3/2}$边缘(932.2 eV)使用TES检测器与1.5 eV的分辨率,以评估其效用,减轻荧光背景的问题。我们发现,对于适当程度的共振失谐,TES拒绝荧光背景,导致5至10倍的数据的统计质量的改善相比,一个等效的,能量集成的测量。我们的结论是,TES提出了一个很有前途的方法来减少RSXS研究的背景,并可能导致新的发现,在材料中表现出的价带顺序是波动或玻璃。
2020-02-17 cond-mat.str-el physics.ins-det quant-ph
Theory of resonant x-ray emission spectra in compounds with localized f electrons
本文讨论了基于Anderson杂质模型的共振X射线发射光谱的理论描述。进入模型的参数由材料特定的LDA+DMFT计算确定。该理论适用于整个f系列,而不仅仅是在几乎空的(La,Ce)或几乎满的(Yb)价f壳层的限制。它的性能说明了压力增强中间价的元素镨。得到的结果进行比较,通常的解释RXES,它假设频谱是一个叠加的几个信号,每个对应于一个配置的4f壳。目前的理论简化到这样的叠加,只有当几乎所有的杂交的4f壳与周围的状态被忽略。尽管镧系元素的杂化可以忽略的假设听起来是合理的,但明确的计算表明,它大大扭曲了RXES数据的分析。
2017-07-11 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Magnetic ordering in EuRh2As2 studied by x-ray resonant magnetic scattering
进行特定元素的X射线共振磁散射研究以确定EuRh 2As 2中Eu的磁结构。在46 ~ 6 K温度范围内,传播矢量随温度变化(0 0 0.9)的无公度反铁磁结构与公度反铁磁结构共存.角度相关的测量的磁场强度表明,磁矩位于四极基底平面和铁磁排列的a-b平面内的两个磁性结构。ICM结构是一个螺旋状的磁性结构,相邻的Eu平面之间的转角为162度。在CM结构中,该角度为180度。这些结果是一致的带结构的计算表明了很强的灵敏度的磁配置上的Eu价。
2009-02-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ultrashort Lifetime Expansion for Indirect Resonant Inelastic X-ray Scattering
在间接共振非弹性X射线散射(RIXS)中,利用具有超短寿命的芯孔产生中间态。因此,芯-空穴势在价电子上充当飞秒脉冲。我们表明,这一事实可以利用整合出的中间状态的散射截面的表达式。由此我们得到了只包含初始和最终散射态的有效散射截面。我们详细推导出的有效截面原来是一个共振散射因子倍的电荷响应函数$S({\bf q},ω)$和动态纵向自旋密度关联函数的线性组合。这个结果是渐近精确的强和弱的本地核心空穴势和超短寿命。共振散射前因子是弱的温度依赖性。我们还导出了总散射强度的求和规则,并将结果推广到多带系统。一个显著的结果是,可以通过改变入射光子能量来改变相对电荷和自旋对非弹性谱权重的贡献。
2006-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resonant x-ray scattering studies of charge order in cuprates
X射线技术已经使用了一个多世纪,用于研究几乎任何类型材料的原子和电子结构。相关电子系统,特别是复杂氧化物的出现,为传统X射线方法的发展带来了新的科学挑战和机遇。在这种情况下,需要新的方法能够选择性地传感新形式的订单涉及所有自由度-电荷,轨道,自旋和晶格-铺平了道路的出现和成功的共振X射线散射,这已成为一个越来越受欢迎的和强大的工具,用于研究固体中的电子有序现象。本文综述了最近在铜氧化物高温超导体中的共振X射线散射突破,特别是关于电荷有序现象--当价电子自组织成周期性结构时发生的对称性破缺状态。在简要的历史观点电荷秩序,我们概述了共振X射线散射的发展里程碑,以及其独特的能力背后的基本理论形式主义。其余的审查将集中在最近的贡献,共振散射的巨大进步,我们的描述和理解的电荷秩序。最后,我们提出了一系列目前和即将到来的挑战,并讨论了这项技术的未来前景。
2015-09-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con