探测埋藏电子态的自旋结构
材料科学
2022-05-09 v1 应用物理
摘要
在自旋分辨角分辨光电子能谱（SARPES）中，测量晶体固体中电子态的能量-动量色散以及光发射电子的自旋方向。因此该技术允许以自旋分辨的方式绘制材料的能带结构。通过在SARPES测量中使用低能光子，可将技术的自旋灵敏度与这些动能下由大电子非弹性平均自由程所提供的增大的体探测深度相结合，从而直接探测埋藏界面处电子态的自旋结构。在此，我们通过在拓扑绝缘体BiSe的6 nm厚薄膜上使用能量为8.5 eV的光子确定光发射电子的自旋极化，展示了这一能力。通过对薄膜中预期自旋结构建模，我们表明所观测到的复杂自旋极化来自拓扑绝缘体薄膜表面、体和埋藏界面（底表面）处自旋极化态的积分自旋信号。因此，我们的结果使我们能够直接确定埋藏Dirac界面态的自旋纹理。这一能力对于基于量子材料或自旋电子学器件中最前沿的自旋物理光谱测量极具吸引力，在这类器件中自旋极化界面态决定了器件的工作原理。
引用
@article{arxiv.2205.03063,
title = {Accessing the spin structure of buried electronic states},
author = {M. H. Berntsen and O. Götberg and B. M. Wojek and O. Tjernberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.03063},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 4 figures