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一种用于具有微米空间分辨的时间分辨 ARPES 的通用激光装置

材料科学 2023-09-12 v1 强关联电子

摘要

我们展示了一种通用装置的开发,用于具有微米空间分辨的 6.2 eV 激光基时间分辨角分辨光电子能谱(时间分辨 μ\mu-ARPES)。该时间分辨 μ\mu-ARPES 系统结合了可调空间分辨率低至 \sim11 μ\mum、高能量分辨率(\sim11 meV)、近变换极限时间分辨率(\sim280 fs)以及可调 1.55 eV 泵浦通量高达 \sim3 mJ/cm2^2,能够测量剥离和异质材料中的超快电子动力学。我们通过将 Bi2_2Se3_3 拓扑表面态的谱展宽与探测脉冲的空间尺寸相关联,以及分辨对观测谱展宽的空域非均匀性贡献,展示了系统的性能。最后,在经过原位剥离后,我们在 \sim30 μ\mum 少层厚度的过渡金属硫族化物 WTe2_2 薄片上进行了时间分辨 μ\mu-ARPES,从而展示了以动量分辨访问微剥离与扭转材料超快电子动力学的能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.04524,
  title  = {A versatile laser-based apparatus for time-resolved ARPES with micro-scale spatial resolution},
  author = {Sydney K. Y. Dufresne and Sergey Zhdanovich and Matteo Michiardi and Bradley G. Guislain and Marta Zonno and Sean Kung and Giorgio Levy and Arthur K. Mills and Fabio Boschini and David J. Jones and Andrea Damascelli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04524},
  year   = {2023}
}