通过界面工程控制 Pb/Si(111) 量子阱态的有效质量
材料科学
2011-07-25 v1 其他凝聚态物理
摘要
我们利用角分辨光电子能谱研究了生长在 Bi 重构 Si(111) 表面上的薄 Pb 膜中量子阱态的面内有效质量。发现该有效质量比报道的 Pb 重构 Si(111) 表面上 Pb 膜中异常高的值低三倍。通过定量低能电子衍射分析，有效质量随覆盖度和不同界面的变化与面内晶格常数约 2% 的变化相关联。为证实这一相关性，我们对具有不同面内晶格常数的自由站立 Pb 板进行了密度泛函理论计算。这些计算显示了有效质量对晶格常数的反常依赖关系，包括在接近 Si(111) 晶格常数的值处符号改变。这一意外关系源于 6p_z 态轨道重叠的减少以及 6p_z 和 6p_xy 衍生量子阱态之间杂化的改变。此外，通过芯能级光谱表明，Pb 膜在低于 100 K 的温度下在结构和时间上都是稳定的。
引用
@article{arxiv.1010.5371,
title = {Controlling the effective mass of quantum well states in Pb/Si(111) by interface engineering},
author = {Bartosz Slomski and Fabian Meier and Juerg Osterwalder and J. Hugo Dil},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.5371},
year = {2011}
}
备注
7 pages, 6 figures