Si(111)--7$\times$7 表面的低温绝缘相
强关联电子
2021-04-20 v1
摘要
我们通过扫描隧穿谱、光电子能谱以及密度泛函理论计算，研究了 Si(111)--77 表面在 20 K 以下的电子结构。先前的实验研究曾质疑该表面的基态，在能带图像中由于每个原胞具有奇数个电子，其基态预期应为金属性。我们的微分电导谱反而显示在费米能级处打开了能隙，且电子性质具有显著的温度依赖性，尤其是对于原胞无 fault 半区中心的吸附原子。经改进表面光电压偏移校正的光电子能谱补充了微分电导数据，并证明在 17 K 时不存在穿过费米能级的表面能带。这些一致的实验观测指向绝缘基态，并与广义梯度近似下密度泛函理论所得金属表面预测相矛盾。计算表明该表面具有或接近磁性不稳定性，但即使在平均场层面包含关联效应，其在磁性相中仍保持金属性。我们讨论了实验与计算之间观测差异的可能起源。
引用
@article{arxiv.2104.09432,
title = {Low-Temperature Insulating Phase of the Si(111)--7$\times$7 Surface},
author = {S. Modesti and P. M. Sheverdyaeva and P. Moras and C. Carbone and M. Caputo and M. Marsi and E. Tosatti and G. Profeta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.09432},
year = {2021}
}