二硫化铁中间隙氢的局域电子结构

从 μ 子研究推断了化合物半导体 FeS$_2$（天然为 $n$ 型）中间隙氢的电子结构。植入的 μ 子（Mu，一种准氢）形成电子上不同的缺陷中心，由超精细参数（$\omega_{\rm hf}$）区分。大量证据表明，一个 μ 子位于以铁为顶点的四面体中心，具有近乎各向同性的 $\omega_{\rm hf}$（Mu$_{\rm p}$），另一个以抗磁态存在（Mu$_{\rm d}$，$\omega_{\rm hf}\simeq 0$）。它们对热扰动的反应表明，Mu$_{\rm d}$ 中心伴随一个由有效质量模型理解的浅能级（施主或受主），而 Mu$_{\rm p}$ 中心的电子结构比 Mu$_{\rm d}$ 更孤立于主体，从而形成更深的施主能级。这些观察表明间隙氢在 FeS$_2$ 中也作为电子活性杂质。基于早前关于氢在 FeS$_2$ 中扩散的报道，还讨论了 Mu$_{\rm p}$ 快速扩散导致形成复合缺陷态（Mu$^*_{\rm d}$，$T\le 100$ K）或运动变窄态（Mu$^*_{\rm p}$，$T\ge 150$ K）的可能性。