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采用角分辨光电子能谱进行研究
摘要: 我们利用角分辨光电子能谱研究了孪晶态与退孪晶态BaFe2As2的能带结构。通过沿四个高对称动量方向(Γ/Z-X/Y)对有序态和正常态进行联合测量,得以详细解析有序态中复杂的重构能带结构。我们清晰观测到dxz与dyz轨道的向列相分裂,以及波矢为(π, π, π)的磁有序导致的能带折叠。所有观测能带均得到明确指认,尤其对电子能带的归属提出了不同于既往报道的新方案。高质量谱图使我们能够全面理解BaFe2As2的能带结构。
关键词: 能带结构、BaFe2As2、角分辨光电子能谱、磁有序、向列分裂
更新于2025-09-23 15:23:52
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理解光电子能谱和Weyl特性的电子关联重要性
摘要: 我们采用包含Mo 4d轨道局域库仑排斥(Hubbard U)的DFT+U方法,研究了电子关联效应在II型Weyl半金属候选材料γ-MoTe2中的作用。研究表明,纯DFT计算无法描述角分辨光电子发射强度的光偏振依赖性关键特征,而引入Hubbard U效应后则能合理解释这些现象。同时,量子振荡实验揭示的费米面角度依赖性(该现象曾引发对γ-MoTe2中Weyl物理存在的质疑)也无法通过纯DFT计算说明,但纳入局域库仑排斥后可获得合理解释。我们发现虽然Weyl点数量及其在布里渊区中的位置随U值变化,但在引入这些重要修正后,仍有一对非常接近费米能级的Weyl点得以保留。计算表明γ-MoTe2的费米面处于关联诱导的Lifshitz相变临界点附近,这一现象可通过实验探测,其与Weyl物理的相互作用可能具有特殊意义。
关键词: 电子关联效应、利夫希茨相变、角分辨光电子能谱、二碲化钼、DFT+U方法、哈伯德U参数、量子振荡、外尔半金属、光电子能谱学
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过单晶能带结构测量构建CH?NH?PbI?和CH?NH?PbBr?钙钛矿薄膜电子结构
摘要: 已有关于基于卤化物钙钛矿且具有极高功率转换效率的光伏电池的报道。为进一步推动此类器件的发展,全面可靠地理解其电子特性至关重要,但目前尚无法实现。为给多晶薄膜电子特性的理解奠定坚实基础,我们采用角分辨光电子测量获得的单晶能带结构数据。针对两种典型钙钛矿(CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbI3),我们揭示了两个高对称方向上的能带色散,并确定了全局价带顶。基于这些基准数据,我们构建了多晶薄膜样品的"标准"光电子能谱,并解决了文献中关于高可靠性确定价带起始点的讨论难题。在本研究框架下,钙钛矿基光伏和光电器件中能级排列与功能参数关联的一致性得到显著提升。
关键词: 单晶和薄膜钙钛矿、角分辨光电子能谱、低能电子衍射和密度泛函理论
更新于2025-09-23 15:22:29
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角分辨光电子能谱揭示的
摘要: 我们利用波长为6.3电子伏特的微聚焦激光高分辨角分辨光电子能谱技术,重新研究了典型准一维材料NbSe3中的电荷密度波(CDW)行为。该研究详细揭示了这个复杂多能带体系的电子结构,并明确解析出费米能级(EF)处的CDW能隙。通过紧束缚模型分析,我们认为这些能隙源于材料中主要分布于不同一维链上的电子态之间的带间耦合。研究发现两个局域态与一个跨越多个一维链的电子态发生耦合,这表明更高维度的相互作用对该材料中CDW序的稳定具有重要作用。此外,由CDW周期性导致的链内能隙在远低于EF处的温度演化规律偏离了嵌套驱动的派尔斯型机制预期——重整化CDW色散关系的上下能带保持固定峰间距,而能隙在高温下逐渐消失。这说明长程相位相干性的逐步丧失是降低CDW序参量的主导因素,可能对应着耦合链之间相干的消失。值得注意的是,其中一个能隙出现在体材料和表面CDW转变温度之上,暗示着短程非相干CDW序的持续存在。这种更高维度相互作用的影响很可能在多种低维体系中发挥重要作用。
关键词: 角分辨光电子能谱、紧束缚模型、电荷密度波、相位相干性、带间耦合、准一维、NbSe3
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光角分辨光电子能谱研究溅射沉积生长的LaNiO?薄膜
摘要: 当相关过渡金属氧化物LaNiO3薄膜的厚度减小至几个晶胞时,会发生金属-绝缘体转变。本研究采用角分辨光电子能谱技术,通过射频磁控溅射原位生长的19个晶胞至2个晶胞厚度的外延LaNiO3薄膜系列,探究该转变过程中电子结构的演化规律。数据显示当厚度减至5个晶胞以下时,电子平均自由程显著降低,这阻止了系统形成电子二维态——实验中基本不变的费米面证实了这一点。在绝缘态中,我们观察到相干准粒子峰的强烈抑制,但未发现明显能隙。这些特征与先前NdNiO3绝缘态的观测结果相似。
关键词: LaNiO3,角分辨光电子能谱,电子结构,金属-绝缘体转变,薄膜
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过角分辨光电子能谱、扫描隧道谱和密度泛函理论
摘要: 在可变温度角分辨光电子能谱(ARPES)、扫描隧道谱(STS)和密度泛函理论(DFT)计算的框架下,研究了呈现金属-绝缘体转变及一系列不同电荷密度波(CDW)相变的1T-TaS2电子结构。对于公度电荷密度波相(CCDW),估算出莫特能隙为0.4 eV,并观测到能量间隙((cid:2)CCDW,1、(cid:2)CCDW,2、(cid:2)B3-HHB、(cid:2)B4-B3)。在近公度电荷密度波相(NCCDW)中,识别出高/低能哈伯德带的残余态以及布里渊区Γ点抛物线型能带相关的显著电子态。非公度电荷密度波相(ICCDW)显示费米能级处具有较高的局域态密度,且在费米能级上方0.15-0.20 eV范围内存在非常显著的金属表面态边缘。所获STS与ARPES结果与包含自旋轨道耦合的DFT理论计算结果一致。
关键词: STS、1T-TaS2、电荷密度波、角分辨光电子能谱、密度泛函理论、金属-绝缘体转变
更新于2025-09-23 15:21:01
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-斯内
摘要: 灰锡(又称α-Sn)可通过应变和有限尺寸效应转变为三维拓扑绝缘体(3D-TI)。这种室温3D-TI因其表面态沿狄拉克锥(线性色散)的"自旋-动量锁定"特性,在自旋电子学领域具有特殊研究价值。角分辨光电子能谱(ARPES)技术被用于研究不同厚度及不同覆盖层(Al、AlOx和MgO)的(001)取向外延应变α-Sn薄膜中费米能级附近的色散关系。事实上,要实现α-Sn表面态的自旋电子学应用,必须采用合适的覆盖层。与自由表面或镀银表面相比,α-Sn表面镀覆Al或AlOx会使费米能级降至狄拉克点以下,这对电子输运的重要影响是费米能级处存在体态。通过电输运磁测量研究了AlOx覆盖的α-Sn薄膜:尽管第一性原理计算表明Γ8能带体电子态的输运特性起重要作用,但舒布尼科夫-德哈斯振荡现象清晰证实了表面态的存在,该结果与ARPES观测相符。
关键词: 拓扑绝缘体、自旋-动量锁定、α-锡(锡的晶体结构)、舒布尼科夫-德哈斯振荡、狄拉克锥、角分辨光电子能谱(ARPES)
更新于2025-09-23 15:21:01
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为什么在角分辨光电子能谱中检测卢廷格液体如此困难?
摘要: 研究准一维材料的光电发射问题。我们确定了两个在无能隙汤姆逊-久保液体(TLL)相检测中起关键作用的因素:首先,证明了无序性——包括后向散射和前向散射分量——会显著模糊TLL态,从而影响角分辨光电子能谱(ARPES)的初始态;其次,研究了光电子向样品表面的传播过程,重点关注散射路径算符对ARPES末态的贡献。表明在一维状态设定的特定条件下,可为ARPES的这一中间阶段推导出精确解析解。该解显示,对于特定能量的入射光子,光电流强度可能大幅降低。最后,综合这两个方面(无序性和散射路径算符),揭示了任何非均匀性对ARPES振幅的完整破坏力。
关键词: 纳米管、菲涅尔衍射、准一维材料、无序性、角分辨光电子能谱(ARPES)、汤森德-卢廷格液体
更新于2025-09-23 01:31:41
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通过空间和角度分辨光电子能谱揭示
摘要: 向列性(旋转对称性破缺而平移对称性保留)在高温超导体中普遍存在。特别是在几种铁基超导材料体系的超导穹顶最佳掺杂区附近,普遍发现了向列量子临界点。在此状态下,已观测到强向列涨落的实验证据。作为该有序态的前驱体,向列涨落在向列性出现之前就已显现,为研究结构畸变缺失时向列有序如何改变电子结构提供了理想条件。我们采用空间分辨角分辨光电子能谱技术,研究了最佳掺杂BaFe2(As1?xPx)2(x≈0.3)超导体中向列涨落起始与电子结构的相关性。结果显示费米面存在数十微米尺度的强空间各向异性变化,且空穴与电子费米口袋的变化具有强关联性,这与涨落向列有序存在时的预期变化一致。这些结果为铁基超导体最佳掺杂区的空间向列涨落提供了直接证据。
关键词: 铁基超导体、高温超导体、角分辨光电子能谱、向列序、费米面
更新于2025-09-19 17:13:59
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角分辨光电子能谱揭示的Sr<sub>1?</sub><i><sub>y</sub></i>Ca<i><sub>y</sub></i>Fe<sub>2</sub>(As<sub>1?</sub><i><sub>x</sub></i>P<i><sub>x</sub></i>)<sub>2</sub>(<i>x</i>=0.25,<i>y</i>=0.08)的电子结构
摘要: 我们通过角分辨光电子能谱研究了Sr1?yCayFe2(As1?xPx)2(x=0.25,y=0.08)的电子结构。通过与BaFe2(As1?xPx)2结果对比,探讨了较小结构各向异性(c/a)对费米面(FSs)和能隙结构的影响。观测到的费米面呈三维形态:其中一个空穴费米面在Γ与Z点间显著扭曲,且在Z点观测到的最内层费米面在Γ点消失——这与SrFe2(As1?xPx)2(x=0.35)的费米面特征相似。在超导态下,dxy电子费米面在X点附近存在类节点的能隙极小值,而其他高对称点周围的能隙呈各向同性。我们检验了多种基于自旋和/或轨道涨落的理论模型来解释这些实验结果。
关键词: 自旋涨落、轨道涨落、电子结构、费米面、角分辨光电子能谱、超导能隙
更新于2025-09-16 10:30:52