软 X 射线吸收光谱研究钙钛矿薄膜中的电子采样深度与饱和效应

了解电子采样深度及相关饱和效应对于 X 射线吸收光谱数据的定量分析至关重要，然而迄今为止尚无针对钙钛矿结构氧化物的定量数值。在此，我们研究了两种研究最广泛的钙钛矿 LCMO 和 YBCO 薄膜在 Mn 和 Cu 的 L2,3 边的吸收饱和现象。通过测量电子产额强度随光子入射角和薄膜厚度的变化，我们在 50 至 300 K 之间独立确定了采样深度 $d$、光子衰减长度 $\lambda$ 以及比值 $\lambda/d$。提取的 LCMO 采样深度 $d_{\text{LCMO}}=3$ nm（在其高温极化子绝缘体态，150-300 K）并不比室温下纯过渡金属（$d_{\text{Co}}$ 或 $d_{\text{Ni}}=2-2.5$ nm）的报道值大多少，但小于金属态 YBCO 的 $d_{\text{YBCO}}=3.9$ nm，而后者又小于 Fe3O4 的报道值（$d=4.5$ nm）。当 LCMO 在低温下处于金属态时，测得的 $d_{\text{LCMO}}$ 增加至 4.5 nm。这些结果表明，不能假设氧化物中存在通用的采样深度经验法则，且采样深度会受到源于强关联的电子相变的可测量影响。