原型铁磁体中外部磁场对费米面的调控
介观与纳米尺度物理
2016-12-14 v1 材料科学
摘要
我们研究了原型铁磁体 Fe(001) 的近表面电子能带结构的细节。利用高分辨率角分辨光电子能谱，我们展示了费米能级附近自旋-轨道诱导的电子能带隙的打开。这些能带隙以及费米面可以通过改变剩余磁化方向来调控。该效应的量级为 ΔE = 100 meV 和 Δk = 0.1 Å⁻¹。我们表明，观测到的色散主要由体能带结构主导。第一性原理计算和一步光电子发射计算表明，该效应与电子基态的变化有关，而非由光电子发射过程本身引起。该效应的对称性表明，观测到的电子体态受到表面存在的影响，这可能被理解为与 Rashba 型效应相关。通过精确定位电子能带结构中可切换能带隙出现的区域，我们证明了即使对于像 3d 铁磁体这样轻的元素，自旋-轨道相互作用也具有重要意义。
引用
@article{arxiv.1606.07680,
title = {Fermi surface manipulation by external magnetic field demonstrated for a prototypical ferromagnet},
author = {E. Młyńczak and M. Eschbach and S. Borek and J. Minár and J. Braun and I. Aguilera and G. Bihlmayer and S. Döring and M. Gehlmann and P. Gospodarič and S. Suga and L. Plucinski and S. Blügel and H. Ebert and C. M. Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.07680},
year = {2016}
}