一种基于重复平板能带结构计算的角度分辨光电子能谱计算方法
材料科学
2024-02-28 v1
摘要
本文报道了一种在光发射一步模型内进行角度分辨光电子能谱（ARPES）计算的通用方法。初态是通过使用投影缀加波（PAW）方法的重复平板计算获得的。ARPES 末态是通过将正能量的重复平板本征态与满足时间反演低能电子衍射边界条件的自由电子态相匹配而构建的。不遵守通量守恒的匹配方程的非物理解被舍弃。该方法应用于石墨烯的表面法向光发射，光子能量范围从阈值到 100 eV。将结果与独立进行的多重散射计算进行比较，发现若使用从 PAW 伪波重构的全电子波计算光发射矩阵元，则吻合度非常好。然而，如果直接使用伪波， 带和 带发射之间的相对强度会有一个数量级的误差。石墨烯 ARPES 强度表现出强烈的光子能量依赖性，包括共振现象。来自 带的法向发射谱显示出一个此前未报道的、在 31 eV 光子能量处的尖锐共振。该共振源于 2 带间跃迁，突显了超越末态平面波近似的矩阵元效应的重要性。
引用
@article{arxiv.2402.17199,
title = {A computational method for angle-resolved photoemission spectra from repeated-slab band structure calculations},
author = {Misa Nozaki and Peter Krüger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2402.17199},
year = {2024}
}