用驻波光电子能谱研究德拉富斯矿 PdCoO2 中的层分辨多电子相互作用
材料科学
2021-05-07 v1
摘要
当一种三维材料由不同二维层有序堆叠构成时，会涌现出新的独特物理性质。德拉富斯矿 PdCoO2 即为一例，它由金属性 Pd 层与 Mott 绝缘 CoO2 层交替排列组成。为理解层间电子耦合的本质——它赋予了 PdCoO2 独特性质，我们结合驻波 X 射线光电子能谱与从头算多体计算揭示了其层分辨电子结构。实验上，我们将测得的价带谱分解为来自 Pd 层和 CoO2 层的贡献。计算上，我们发现 Pd 层与 CoO2 层中的多体相互作用高度不同。CoO2 层中的空穴与同层内的电荷转移激子强相互作用，而 Pd 层中的空穴与 Pd 层内的等离激元耦合。有趣的是，我们发现跨两层杂化的态中的空穴与两类激发（电荷转移激子或等离激元）均耦合，且光电子能谱卫星峰强度正比于该态在给定层上的投影。这将卫星峰确立为层间杂化的灵敏探针。这些发现为更好地理解层状量子材料中的复杂多电子相互作用铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2105.02455,
title = {Layer-Resolved Many-Electron Interactions in Delafossite PdCoO2 from Standing-Wave Photoemission Spectroscopy},
author = {Qiyang Lu and Henrique Martins and J. Matthias Kahk and Gaurab Rimal and Seongshik Oh and Inna Vishik and Matthew Brahlek and William C. Chueh and Johannes Lischner and Slavomir Nemsak},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.02455},
year = {2021}
}