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Au(111) 上外延单层 WS$_2$ 的生长与电子结构

强关联电子 2016-01-05 v1 材料科学

摘要

在低压 H2_2S 气氛中蒸发 W 原子,在 Au(111) 上外延生长了大面积单层 WS2_2。通过扫描隧道显微镜、低能电子衍射和芯能级光谱对其进行了表征。其电子能带结构由角分辨光电子能谱确定。发现 Kˉ\bar{K} 处的价带顶显著高于 Γˉ\bar{\Gamma} 处。在 Kˉ\bar{K} 附近观测到的色散与独立单层的密度泛函理论计算吻合良好,而 Γˉ\bar{\Gamma} 处的能带被发现与源自 Au 衬底的态杂化。强自旋-轨道耦合导致 Kˉ\bar{K} 点附近的能带发生大的自旋劈裂,最大劈裂为 419(11)~meV。发现 Kˉ\bar{K} 附近的价带色散高度各向异性,上下劈裂价带的自旋分支依赖有效空穴质量分别为 0.40(02)me0.40(02)m_e0.57(09)me0.57(09)m_e。价带顶的大自旋劈裂和低有效质量使得单层 WS2_2 成为广泛研究的 MoS2_2 在电子学、自旋电子学和谷电子学应用中的极具前景的替代品。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.05133,
  title  = {Growth and electronic structure of epitaxial single-layer WS$_2$ on Au(111)},
  author = {Maciej Dendzik and Matteo Michiardi and Charlotte Sanders and Marco Bianchi and Jill A. Miwa and Signe S. Grønborg and Jeppe Vang Lauritsen and Philip Hofmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.05133},
  year   = {2016}
}

备注

6 pages, 5 figures