Dependency of XC functionals and role of 3s(2p) orbitals of Co(Si) as core/valence states on the vibrational and thermodynamic properties of CoSi
第一性原理声子计算和密度泛函理论（DFT）在研究材料的动力学和热学性质中起着重要的作用。在这里，我们调查的交换相关（XC）功能的振动和热力学性质的CoSi的效果。研究了Co（Si）的3s（2 p）轨道作为核价态对该化合物声子性质的影响。声子计算采用有限位移法和超原胞方法，并利用DFT计算得到的平衡晶体结构。计算结果与已有的实验结果进行了比较。三个XC泛函，即，用LDA、PBESol和SCAN计算了该化合物的声子色散、声子态密度（DOS/偏态密度）和热学性质。发现SCAN给出的最高声子频率为$\sim$ 56 meV，这与实验值很好地吻合，而LDA（PBESol）给出的$\sim$ 54（$\sim$ 55）meV。对于所有的泛函，零点能计算为$\sim$ 10 kJ/mol。LDA、PBESol和SCAN的德拜温度（$Θ_{D}$）分别计算为$\sim$ 626 K、$\sim$ 638 K和$\sim$ 650 K。由LDA得到的$Θ_{D}$与文献值吻合较好。声子色散和声子态密度依赖于Co（Si）的3s（2 p）轨道是芯态还是价态。但是，这种轨道依赖性似乎对该化合物的热性质无关紧要。
2020-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Hidden spin-orbital texture at the $\barΓ$-located valence band maximum of a transition metal dichalcogenide semiconductor
寻找能够驱动固体内自旋极化电子不平衡的刺激是自旋电子器件发展的核心挑战。然而，如果没有磁性的帮助，实现这一目标的路线受到高度限制，迄今为止只发现了几种合适的化合物和驱动机制。在这里，通过自旋和角度分辨的光电子能谱以及密度泛函理论，我们建立了如何$p$衍生的半导体1 T-HfSe $_2$的体价带具有局部的，基态自旋纹理空间上限制在每个硒子层由于强大的子层局部化的电偶极子沿$c$轴取向。这种隐藏的自旋极化表现在一个“耦合自旋轨道纹理”与不等价的贡献，从组成$p$ -轨道。虽然每个Se子层的整体自旋轨道纹理严格遵守时间反转对称性（TRS），但在时间反转不变动量下具有净极化的自旋轨道混合项在局部保持。这些明显的TRS破坏的贡献占主导地位，并可以选择性地调整之间的线性光偏振的选择，有利于观察所有$k_z$的布里渊区中心的显着的自旋偏振。我们讨论了从1 T结构的过渡金属二硫属化物使用固定的能量，线性偏振光源的自旋极化人口的产生的影响。
2022-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Resonating valence bond wave function with molecular orbitals: Application to first-row molecules
我们介绍了一种精确的量子化学计算方法的基础上，一个简单的变分波函数，定义由一个单一的双子，所有的电子耦合成单态对，结合一个真正的空间相关因子。该方法使用了约束变分优化，基于分子轨道的孪晶的扩展。它表明，最相关的非动力学相关性被正确地再现，一旦被认为是一个适当的分子轨道数$n$。$n$的值是通过要求原子在原子化极限下用Hartree-Fock Slater行列式和Jastrow相关性来描述来确定的。的能量，以及其他物理和化学性质，然后给出了一个有效的变分方法的基础上，标准的量子蒙特卡罗技术。我们测试这种方法上的一组homogeneous（Be 2，B2，C2，N2，O2和F2）和heterogeneous（LiF和CN）二聚体，其中强非动力学相关性和/或弱范德华相互作用。
2009-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Valence band orbital polarization in III-V ferromagnetic semiconductors
利用X射线磁性圆二色性（XMCD）技术，直接测定了（III，Mn）As铁磁半导体中价带轨道磁矩的大小和性质。一个明显的二向色性观察到的As K吸收边，产生一个作为4 p轨道磁矩约-0.1玻尔磁子每价带孔。这是强烈的影响，应变，表明其对磁各向异性的重要影响。Ga K边的二向色性弱得多。Mn和As的K边XMCD信号均为正号，表明Mn的4p态对Mn的K边谱有重要贡献。
2008-01-04 cond-mat.mes-hall 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
Resonating Valence-Bond State in an Orbitally Degenerate Quantum Magnet with Dynamical Jahn-Teller Effect
研究了蜂窝晶格上轨道简并磁体的短程共振价键态。从描述超交换相互作用和动力学Jahn-Teller效应的哈密顿量出发，导出了量子二聚体模型。我们引入两个本地单位称为“自旋-轨道单线态二聚体”，其中两个自旋在最近邻键形成单线态与轨道极化沿键，和“本地JT单线态”，其中的轨道极化淬灭由于动力学JT效应。导出的量子二聚体模型由自旋轨道单重态二聚体和JT单重态的跳跃以及JT单重态的化学势组成。我们分析了模型的平均场近似，并发现一个特征相，称为“JT液相”，其中自旋轨道单重态二聚体和JT单重态量子力学运动，实现。讨论了最近在Ba $_3$ CuSb $_2$ O $_9$中观测到的非磁有序态的可能情形。
2014-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of Semicore Orbitals on the Electronic Band Gaps of Si, Ge, and GaAs within the GW Approximation
本文研究了半核心态对硅、锗和砷化镓的自能修正和电子能隙的影响。自能效应计算内GW的方法，和电子状态扩展在平面波的基础上。对于这些材料，我们产生{ \it ab initio}赝势处理的原子轨道的最外层的两个壳层的价态，而不是在传统的赝势计算的最外层的价壳层。由此产生的直接和间接的能隙进行比较与实验测量和以前的计算的基础上赝势和“全电子”的方法。我们的研究结果表明，与最近的说法相反，由于半核态的带隙的自能效应可以很好地占在标准的价赝势形式主义。
2003-07-09 cond-mat.mtrl-sci
Understanding Semiconductor Valence Mass
布洛赫定理从数学上证明了在周期性晶体中，电子可以获得负质量。目前的工作旨在提供一个物理上的理解，为什么会这样。我们连续分析的后果的3倍轨道价态耦合到（i）在导带中的非简并轨道水平，（ii）在导带中的3倍轨道水平，和（iii）通过自旋轨道相互作用的自旋态。我们表明，这是不是在所有平凡的价电子获得负质量，无论他们的动量相对于晶轴：这是必要的，不仅有一个耦合到一个简并轨道传导水平，但也是一个对称性破缺的3倍价子空间的自旋量子化轴，诱导自旋轨道相互作用。由于这种相互作用的相对论起源，负价质量的存在因此构成了量子相对论的一个意想不到的特征。
2020-05-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Momentum-resolved resonant photoelectron spectroscopic study for 1T-TiSe$_2$: Observation of negative q in the Fano resonance due to inter-atomic interaction in the valence band
本研究通过动量分辨共振光电子能谱研究1T-TiSe2，在M点价带Se4p轨道观察到负q参数的Fano共振，首次证实了价带光电子发射中的原子间相互作用。
2024-02-07 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
Sum rules in zone axis STEM-orbital angular momentum resolved electron magnetic chiral dichroism
在这项工作中，我们得出的总和规则的轨道角动量（OAM）解决电子磁性手征二向色性（EMCD），使评估的强度的自旋和轨道分量的原子磁矩在晶体样品。我们还表明，通过数值模拟，这些规则似乎只是稍微依赖于样品中的电子束的动态衍射，使其应用程序，而不需要额外的动态衍射计算。
2019-11-04 cond-mat.mtrl-sci
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
Valence and core excitons in solids from velocity-gauge real-time TDDFT with range-separated hybrid functionals: An LCAO approach
提出了一种原子轨道基组框架，用于在周期系统中采用距离分离混合泛函进行速度规范实时含时密度泛函理论（TDDFT）模拟。本文研究了含时Kohn-Sham方程在体硅、氟化锂和单层六方氮化硼等典型固体材料中的线性光学响应。此外，在单层六方BN在B和N K-边缘的核心激发进行了研究和远程和短程非局域交换捕获价和核心激子效应的作用进行了讨论。使用这个时域原子轨道基组框架得到的结果与文献中的等效频域平面波结果一致。讨论的发展导致一个时域广义Kohn-Sham TDDFT实现的核心和价电子动力学和轻物质的相互作用在周期性的固态系统的治疗。
2018-09-30 cond-mat.mtrl-sci
Resonant X-ray Emission and Valence-band Lifetime Broadening in LiNO$_3$
对硝酸锂LiNO $_3$进行了X射线吸收和共振非弹性X射线散射测量。氮原子周围的$σ$轨道表现出大的寿命效应。在实验上，这表现为这些状态的X射线发射信号明显减弱，但更仔细的检查表明，这是由于极端加宽。这与以前对硝酸铵的研究相呼应，尽管在阳离子和空间群上存在很大差异，但硝酸铵显示出类似的效果。使用第一性原理$GW$自能和Bethe-Salpeter方程计算，我们表明，这种效果部分是由于短的准空穴寿命的轨道构成NO $σ$债券。
2019-05-16 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
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
Orbital-angular-momentum-resolved electron magnetic chiral dichroism
我们提出了一种高效的原子分辨的电子磁手征二向色性模式。这种方法利用最近推出的轨道角动量谱仪分析非弹性散射的电子，允许同时分散在能量和角动量。该技术提供了几个优势，比以前的配方的电子磁手性二向色性，因为它需要更简单的实验条件，在试样的取向和厚度。一种新的模拟算法，基于多切片描述的光束传播，是用来预测的优势，新的方法比目前的电子磁手征二向色性实现。数值计算证实了增加的磁信噪比与平面原子分辨率。
2020-05-27 cond-mat.mtrl-sci
Momentum-Resolved Electronic Structure and Orbital Hybridization in the Layered Antiferromagnet CrPS$_4$
TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）；Imperial College London（帝国理工学院）
研究通过动量分辨光电子能谱和DFT+U方法揭示CrPS₄的价带结构，发现Cr 3d和S 3p轨道杂化机制，为理论模型提供基准。
2025-11-21 cond-mat.mtrl-sci
Electronic Structure Calculations Using the Thomas-Fermi Model
利用Wentzel-Kramers-Brillouin方法，我们导出了一种修正的电子密度近似。这一新的结果使我们能够计算的自洽离子核的细节，以及第一个s-轨道绑定到第III，IV和V族元素的闭壳层离子核的电离势。接下来，我们展示了一种从价电子密度中分离核心电子密度的方法。当我们计算价动能密度时，我们发现它分为两项：第一项恰好抵消了核心区域中离子核心的势能;第二项表示由价密度单独产生的剩余动能密度。此外，我们表明，动力学抵消和剩余动能可以从一个缓慢变化的包络近似的核心区域的价轨道。这种动力学取消在核心区域和剩余价动能项允许我们写一个功能的总价能依赖于一个低的空间频率价密度。在极限情况下，当我们可以冻结闭壳层离子核的电势时，假设它们不受价电子重新调整的影响很大，我们可以最小化相对于价密度自由度的总价能。价态总能量方程的变分为大量的原子、分子和固态电子结构问题提供了出发点。在这里，我们用它来计算能带结构所产生的自洽的价密度和潜在的锌石榴石和金刚石晶格。我们给能带结构的结果，为大多数的第III-V族，以及第IV族，材料。
2009-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Orbital-resolved Observation of Singlet Fission
本研究利用时间-角分辨光电子能谱观测并五苯晶体中单重态裂变的初始步骤，揭示其电荷转移介导机制，实现激子态的轨道与局域性分辨，为分子系统等的动力学研究提供新路径。
2023-02-28 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
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
Transferable mechanism of perpendicular magnetic anisotropy switching by hole doping in V$X_2$ ($X$=Te, Se, S) monolayers
Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA)（高级研究所）；The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics (ICTP)（阿卜杜勒·萨拉姆理论物理国际中心）
研究通过密度泛函理论计算揭示了空穴掺杂如何通过第一阶自旋轨道耦合增强垂直磁各向异性，并提出两个可转移设计原则以增强磁各向异性。
2026-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Probing single unit-cell resolved electronic structure modulations in oxide superlattices with standing-wave photoemission
控制复合氧化物界面的结构耦合是一个强大的平台，用于创建具有大量无法获得的电子和磁性的新的多层膜。然而，随着设计和控制这种埋层和界面的电子结构的能力，在单位单元水平上，一个新的挑战出现，能够探测这些工程涌现的现象与深度相关的原子分辨率以及元素和轨道选择性。在这里，我们利用核心水平和价带软x射线驻波光电发射光谱的组合，结合扫描透射电子显微镜，以探测等价锰氧化物超晶格[Eu 0.7Sr 0.3MnO 3/La 0.7Sr 0.3MnO 3] x 15的深度依赖性和单晶胞分辨电子结构，其中电子-通过设计的氧八面体旋转/倾斜和A位位移，结构性质被有意地随深度调节。我们的晶胞分辨测量揭示了局部化学和电子价带态的显着转变，这与层分辨第一性原理理论计算一致，从而为未来各种异质工程材料系统的深度分辨研究打开了大门。
2019-01-12 cond-mat.mtrl-sci
X-ray imaging of chemically active valence electrons during a pericyclic reaction
化学活性价电子密度的时间分辨成像是长期追求的目标，因为这些电子决定了化学反应的过程。然而，X射线散射总是由核心和惰性价电子主导，使得化学活性价电子密度的时间分辨X射线成像极具挑战性。为了对这样的电子密度进行成像，我们展示了一种有效且鲁棒的方法，该方法强调弱散射光子中编码的信息。以半环戊烯的简并Cope重排反应为例，直观地说明了我们的方法。我们的工作还提供了实验访问的长期存在的问题，同步与异步键的形成和打破在周环反应。
2014-04-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Energy-resolved tip-orbital fingerprint in scanning tunneling spectroscopy based on the revised Chen's derivative rule
本文实现了修正Chen导数规则以高效模拟扫描隧道谱的dI/dV，揭示了针尖轨道引起的能量分辨指纹，为理解电子隧穿过程和研究材料表面电子性质提供了新方法。
2025-06-19 cond-mat.mtrl-sci
Efficient Band Structure Unfolding with Atom-centered Orbitals: General Theory and Application
The NOMAD Laboratory at Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft（马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所NOMAD实验室）；Max-Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter（马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所）
本文提出了一种基于原子中心轨道的高效能带展开方法，适用于全电子计算，能准确展开导带、价带和核心态，并展示了其在强非谐材料中计算温度依赖能谱的功能。
2026-01-08 cond-mat.mtrl-sci
`Interaction annealing' to determine effective quantized valence and orbital structure: an illustration with ferro-orbital order in WTe$_2$
School of Physics and Astronomy and Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院和汤川秀树研究所）；University of Cambridge（剑桥大学）；Department of Materials Science and Metallurgy, University of Cambridge（剑桥大学材料科学与工程系）；School of Materials Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学材料科学与工程学院）；Shanghai Branch Hefei National Laboratory（合肥国家实验室上海分部）
通过'相互作用退火'方法，研究WTe₂中铁轨道序的量子化结构，揭示新兴本地电子结构并解释实验观测。
2025-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Evidence of The Anomalous Fluctuating Magnetic State by Pressure Driven 4f Valence Change in EuNiGe$_3$
在具有价态涨落的稀土化合物中，4f能级与费米能级的接近导致电荷组态和磁矩的不稳定性。在这里，我们提供了直接的实验证据的诱导磁极化的Eu $^{3+}$原子壳层与J=0，由于原子内交换和自旋轨道耦合相互作用与Eu $^{2+}$原子壳层。通过施加外压，研究了EuNiGe $_3$单晶从反铁磁到涨落行为的转变。在整个压力范围内观察到的两种价态的Eu $^{2+}$和Eu $^{3+}$的磁极化。的异常磁性进行了讨论，在一个均匀的中间价态，受挫Dzyaloshinskiii-Moriya耦合增强的自旋轨道相互作用的发病，并产生一个手性自旋液体样前体。
2023-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible valence-bond condensation in the frustrated cluster magnet LiZn2Mo3O8
从简单的成分中出现复杂的电子行为导致了许多物质状态的发现。在表现出几何磁阻挫的系统中发现了许多例子，这阻止了所有磁相互作用的同时满足。这种挫折产生了复杂的磁性，如手性自旋结构轨道驱动的磁性，自旋冰行为表现出狄拉克弦与磁单极，价键固体和自旋液体。在这里，我们报告的合成和表征LiZn 2 Mo 3 O 8，几何阻挫反铁磁体中的磁矩是本地化的小过渡金属簇，而不是个别离子。通过这样做，一阶Jahn-Teller不稳定性和轨道排序被阻止，允许在LiZn 2 Mo 3 O 8中的强相互作用的磁性团簇可能引起一个奇特的凝聚价键基态，让人想起所提出的共振价键态。我们的研究结果还将集群上的磁性与扩展固体中的几何磁性挫折联系起来，展示了一种新的方法，可以在寻找集体，紧急电子状态的物质时实现无与伦比的化学控制和可调性。
2013-03-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resolving Transient Electron-Phonon Coupling with Time-Resolved Spontaneous Raman Spectroscopy
Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
该研究利用时间分辨自发拉曼光谱技术，解析了硅中价带内和价带间电子跃迁的瞬态电子-声子耦合特性，揭示了与载流子重组相关的耦合参数。
2026-03-10 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Multiple lattice instabilities resolved by magnetic-field and disorder sensitivities in cubic paramagnetic phase of the orbital-degenerate frustrated spinel MgV$_2$O$_4$
超声波速度测量的轨道简并沮丧尖晶石MgV $_2$ O $_4$中进行的高纯度的单晶，表现出连续的结构和反铁磁相变，并在无序引入的单晶，表现出自旋玻璃样的行为。测量结果表明，两种类型的不寻常的温度依赖性的弹性模量共存的立方顺磁相，这是解决了磁场和无序的敏感性：巨大的居里型软化与温度降低，和凹的温度依赖性的特征最小值。这些弹性异常表明晶格的耦合共存的轨道涨落和轨道自旋耦合激发。
2014-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-Selective Spin-Orbit Mott Insulator in Fractional Valence Iridate La$_3$Ir$_3$O$_{11}$
Henan University（河南大学）；Henan Academy of Sciences（河南省科学院）；Westlake University（西湖大学）；Shandong University（山东大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）；Tianjin University（天津大学）；Nanjing University（南京大学）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
研究揭示La$_3$Ir$_3$O$_{11}$中轨道选择性莫特绝缘体的形成机制，通过自旋轨道耦合与库仑相互作用的协同作用，实现独特的绝缘态稳定。
2026-03-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inverted orbital polarization in strained correlated oxide films
通过外延应变操纵价电子的轨道占据以诱导新的功能性质需要考虑局部成键环境的变化如何影响费米能级处的能带结构。利用同步辐射测量相关氧化物CaFeO 3外延应变膜的X射线线性二向色性，证明了Fe价电子的轨道极化与传统的理解相反。虽然铁的3d轨道的能量有序的多重态配体场论分析证实与以前报道的应变诱导行为是一致的，我们发现，名义上较高的能量轨道是更多的人口比低。我们归因于这种倒置的轨道极化的各向异性带宽响应的应变在化合物中几乎充满带。这些发现提供了一个重要的反例，应变诱导的轨道极化的传统理解，并揭示了一种新的方法，工程师，否则无法实现的相关氧化物的轨道职业。
2018-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital-resolved Soft X-Ray Spectroscopy in NaV2O5
我们表明，角分辨软X射线光谱可以解决吸收不等价的氧网站和属于同一网站在NaV2O5的不同轨道。通过旋转偏振方向，我们看到在氧K边缘的吸收光谱发生了戏剧性的变化。我们的理论确定了光谱的详细组成，并预测了一个正确的能量排序的三个不等价的氧原子的轨道。由于不同的轨道在不同的能量和角度下主导吸收光谱，因此可以在特定的位点和“轨道”上激发。相比之下，在钒L边缘的吸收不显示大的变化时，改变偏振方向。其原因是不同的激发通道（涉及激发电子的不同初始状态）在能量上重叠，并且在补偿方式上不同，从而模糊了每个通道的敏感偏振依赖性。
2002-02-24 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
Correlation effects in the valence bands of ferromagnetic semiconductor EuS
本文对多带Kondo晶格模型进行了多体分析。结合第一性原理TB-LMTO能带结构计算，研究了铁磁半导体EuS的3个$\textit{p}$价带中的温度相关效应.计算并讨论了准粒子态密度（Q-DOS）、谱密度（SD）和准粒子能带结构（Q-BS）等物理性质。因此，我们提出了一个自旋分辨的ARPES的价带的EuS进行。
2005-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Process of Linear Dichroism in Angle-Resolved Core-Level Photoemission Reflecting Strongly Correlated Anisotropic Orbital Symmetry
为了解释最近发现的4f基稀土化合物芯能级光电子谱中的线性二色性（LD）现象，我们重新讨论了强关联电子系统中偏振相关芯能级光电子谱的角分布公式和模拟。由于芯能级激发的光学过程的选择规则，可以观察到由基态轨道对称性决定的各向异性外部局域电荷分布所产生的LD。我们的模拟结果表明，核心d-能级激发是必不可少的LD在本地化的离子具有立方对称性，这是不存在的p-轨道激发。
2018-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Orbital Polarization, Surface Enhancement and Quantum Confinement in Nano-cluster Magnetism
在较一般的紧束缚框架下，我们研究了Ni $_{n}$团簇与$n=9$的磁性。除了通常的跳跃，交换和自旋轨道耦合项，我们的哈密顿量还包括轨道相关和表面原子的价轨道位移。我们发现，轨道矩不仅有助于在这个范围内的集群大小的总力矩，但也占主导地位的总力矩相对于集群大小的振荡。表面增强被发现不仅发生自旋，但更强，也为轨道时刻。这种增强的幅度主要取决于表面原子的配位赤字，以及由一个简单的插值描述。对于非常小的团簇（$n \leq 20$），4s电子的量子限制对3 $d$电子的占据有很大的影响，从而极大地影响自旋和轨道磁矩.用物理上合理的参数来解释轨道相关和表面价轨道位移，我们的结果与现有的实验结果有很好的定量一致性，证明了纳米团簇磁性的统一理论框架的构建.
2004-06-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Orbital-resolved DFT+U for molecules and solids
本研究提出轨道分辨的DFT+Hubbard $U$校正方法，通过线性响应获取参数，在含局域与杂化态的固体及分子配合物中显著提升性质预测精度，拓展了DFT+$U$的适用范围。
2023-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical orientation of electron spins and valence band spectroscopy in germanium
我们研究了体锗直接带隙附近的光学取向。通过极化分辨光致发光激发光谱研究了电子自旋极化，揭示了掺杂和从布里渊区中心向边缘的超快电子转移之间的相互作用。结果，当激发激光能量增加时，直接间隙光致发光圆偏振可以从30%变化到-60%。这项研究还提供了同时访问的共振电子拉曼散射由于内部的价带激发的自旋极化的空穴，产生一个快速和多功能的光谱方法，用于确定半导体材料中的空穴的能谱。
2015-04-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Orbital characters of three-dimensional Fermi surfaces in Eu2-xSrxNiO4 as probed by soft-x-ray angle-resolved photoemission spectroscopy
利用含能软X射线角分辨光电子能谱研究了空穴掺杂金属层状镍酸盐Eu_（2-x）Sr_xNiO_4（x=1.1）的三维费米面结构。除了类似于铜氧化物的大圆柱孔费米表面之外，我们还观察到以γ为中心的3 z2-r2衍生的小电子口袋。这一发现表明，在层状镍酸盐中，3 z2-r2带在能量上接近x2-y2带。由此产生的具有不同轨道特征的多带特征可能强烈地阻碍高温超导性的出现。
2011-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
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
Two distinct topological phases in the mixed valence compound YbB6 and its differences from SmB6
在广义梯度近似加就地库仑相互作用（GGA+U）的框架下，讨论了混合价化合物SmB 6和YbB 6的拓扑态及其轨道织构的演化.在SmB 6中，拓扑Kondo绝缘体（TKI）能隙对U值不敏感，但与之形成鲜明对比的是，在同构YbB 6中，Kondo物理对U值表现出惊人的敏感性。特别地，随着U在YbB 6中的增加，在弱耦合区域中的相关TKI状态转变为d-p型拓扑绝缘体相，在中间耦合范围中Yb-5d和B-2 p轨道之间具有带反转，而在整个过程中没有关闭绝缘能隙。我们的理论预测有关的TKI和非TKI相SmB 6和YbB 6是在实质上符合最近的角分辨光电子能谱（ARPES）的实验。
2015-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Beyond the orbitally-resolved magnetic exchange in CrI$_{3}$ and NiI$_{2}$
针对磁交换微观理解的需求，开发量化任意原子对磁交换贡献机制的系统方法，应用于CrI₃和NiI₂单层揭示dx²⁻y²贡献的重要性，探究其非零轨道贡献机制并推广至d⁸、d³构型的磁性单层。
2025-02-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
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
Spectroscopic evidence for temperature-dependent convergence of light and heavy hole valence bands of PbQ (Q=Te, Se, S)
我们对PbTe、PbSe和PbS的电子结构进行了变温角分辨光电子能谱（ARPES）研究。我们的ARPES数据提供了直接的证据\emph{light}空穴上价带（UVB）和迄今未检测到的\emph{heavy}空穴下价带（LVB）在这些材料。这些能带之间的不寻常的温度依赖性相对运动导致它们的最大值之间的能量分离随着温度的增加而单调减小，这被称为能带收敛，并且长期以来被认为是这些化合物在升高的温度下的非凡热电性能背后的驱动因素。
2018-05-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ultrafast molecular orbital tomography of a pentacene thin film using time-resolved momentum microscopy at a free-electron laser
我们使用时间分辨的动量显微镜在自由电子激光（FEL）和扩展到时域的轨道层析成像的电子波函数的激发分子轨道。这项技术为结构动力学和电子动力学之间的超快相互作用提供了前所未有的见解。在这项工作中，我们证明了一般的适用性，并建立在自由电子激光源的实验条件，以尽量减少空间电荷效应和辐射损伤。利用激光泵浦和自由电子激光探测技术研究了Ag（110）衬底上并五苯双层膜的结构.从动量显微镜信号中，我们分别获得了两个并五苯层激发态动力学的随时间变化的动量图。结合实验观察与理论研究，我们解释了所观察到的信号的底层，由于激发引起的分子和基板之间的电荷重新分配。我们确定，并五苯层的顶部的动力学类似于激发态分子动力学。
2021-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Simultaneous quantization of bulk conduction and valence states through adsorption of nonmagnetic impurities on Bi2Se3
将拓扑绝缘体Bi 2 Se 3的（111）表面暴露于一氧化碳导致在角分辨光电发射中观察到的特征的强烈移位。该行为非常类似于经常报道的表面的“老化”效应，并且可以得出结论，这种老化最有可能是由于其余气体分子的吸附。光谱变化也类似于最近报道的磁性吸附原子Fe的吸附。所有的光谱变化都可以用导带和价带态的同时限制来解释。这是唯一可能的，因为不寻常的体电子结构的Bi2Se3。价带量子化导致光谱特征类似于狄拉克点处的带隙开口的光谱特征。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Machine-learned model Hamiltonian and strength of spin-orbit interaction in strained Mg2X (X = Si, Ge, Sn, Pb)
机器学习的多轨道紧束缚（MMTB）哈密顿模型已经被开发来描述金属间化合物$\rm Mg_2Si, Mg_2Ge, Mg_2Sn$和$\rm Mg_2Pb$受应变的电子特性。的MMTB模型纳入自旋轨道介导的相互作用，并校准到通过密度泛函理论（DFT）计算的电子能带结构的大规模并行化的多维蒙特卡罗搜索算法。结果表明，机器学习的五带紧束缚模型再现了整个布里渊区价带结构的关键方面。五带模型揭示了压缩应变使$\rm Mg$的$3s$轨道对导带的贡献和$\rm X~(X=Si,Ge,Sn,Pb)$的外壳层$p$轨道对价带的贡献局部化。相反，拉伸应变具有相反的效果，因为它削弱了$\rm Mg$的$3s$轨道和$\rm X$的外壳层$p$轨道分别对导带和价带的贡献。与遵循层级$|σ_{sp}|>|σ_{pp}|>|σ_{ss}|$的$σ$键合组分相比，$\rm Mg_2X$化合物中的$π$键合可忽略不计，并且对应变的最大变化属于$σ_{pp}$。五带模型允许估计$\rm Mg_2X$中的自旋轨道耦合（SOC）的强度，并获得其对$\rm X$的原子序数和应变的依赖性。此外，能带结构的计算表明，由于应变显着的带隙调谐和带分裂。$-10\%$的压缩应变可以打开金属$\rm Mg_2Pb$中的$Γ$点处的带隙，而$+10\%$的拉伸应变关闭$\rm Mg_2Si$的半导体带隙。$+5\%$的拉伸应变消除了…
2022-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
