从拓扑 STM 图像中的衬度反转洞察电荷密度波能隙
介观与纳米尺度物理
2021-01-19 v3 材料科学
摘要
电荷密度波（CDWs）在一维中被详尽理解，但在二维系统中仍大体神秘。特别是，相关的能隙与形成机制的诸多方面尚未完全明了。两个长期谜题是 CDW 能隙相对于费米能级（E_F）的幅度与位置，以及相反偏压扫描隧道显微镜（STM）图像之间 CDW 衬度反转（CI）的频繁缺失。在此，我们发现有力证据表明这两个问题密切相关。结合密度泛函理论与 STM 分析 1T-TiSe_2 中的 CDW 图样与调制幅度，我们发现 CI 出现于出乎意料的负样品偏压，因为 CDW 能隙在远离 E_F、价带深处打开。该偏压随 CDW 能隙因电子掺杂移至更高结合能而愈发负。本研究显示了 STM 图像中 CI 对于识别具 CDW 的周期性调制并获得对 CDW 能隙的宝贵洞察的重要性，而后者测量向来颇具争议。
引用
@article{arxiv.1912.02328,
title = {Insight into the charge density wave gap from contrast inversion in topographic STM images},
author = {Marcello Spera and Alessandro Scarfato and Árpad Pásztor and Enrico Giannini and David R. Bowler and Christoph Renner},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.02328},
year = {2021}
}
备注
Main text 8 pages, 4 figures + Supplemental Material 7 pages, 6 figures