类石墨烯人工晶体 $NdNiO_3$ 的电子结构
强关联电子
2020-01-08 v1
摘要
沿赝立方[111]方向生长、含超薄埋层的人工复杂氧化物异质结构，因类石墨烯晶格几何以及强电子关联与能带拓扑之间的相互作用，被预测承载大量奇异量子态。然而迄今为止，由于传统表面敏感探针（典型信息深度仅几埃）的局限性，此类原子层的电子结构研究仍是巨大挑战。在此，我们结合体敏感软X射线角分辨光电子能谱（SX-ARPES）、硬X射线光电子能谱（HAXPES）与前沿第一性原理计算，展示了一种直接且稳健的方法，用于提取夹于两层4单胞厚绝缘 之间的超薄屈曲类石墨烯层 的动量分辨与角度积分价带电子结构。通过SX-ARPES获得的埋层Ni d态在近费米能级处的动量分辨色散与第一性原理计算高度吻合，并确立了该人工晶格中反铁轨道序的实现。HAXPES测量揭示了265 meV价带（VB）带隙的存在。我们的发现为在少数埋层中设计与研究具有奇异序与拓扑的量子物质态开辟了有前景的途径。
引用
@article{arxiv.1905.11441,
title = {Electronic structure of a graphene-like artificial crystal of $NdNiO_3$},
author = {Arian Arab and Xiaoran Liu and O. Köksal and W. Yang and R. U. Chandrasena and S. Middey and M. Kareev and S. Kumar and M. -A. Husanu and Z. Yang and L. Gu and V. N. Strocov and T. -L. Lee and J. Minár and R. Pentcheva and J. Chakhalian and A. X. Gray},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.11441},
year = {2020}
}