论表面光学谱中体相关各向异性的起源
材料科学
2025-03-17 v1 光学
摘要
反射各向异性光谱是探测表面光学性质的有力方法，常规用于研究和工业应用中，然而出现在各种表面光谱中的“体相关”特征的起源已被争论了近 40 年。通常认为这些特征与表面诱导的体各向异性相关，因为它们与体介电函数的临界能量相重合。一般而言，任何定量的 RAS 理论都必须包含激子效应，因为它们显著影响光谱，并且被认为是确定 SIBA 特征起源的关键。在此，我们在多体微扰理论框架内引入了一种层分辨激子局域化度量，能够对“体相关”RAS 特征的起源进行定量分析。将 LREL 应用于砷修饰的硅重构表明，根据表面重构的不同，“表观”SIBA 特征主要源于局域在表面的态，而底层仅有微小贡献。我们的发现进一步得到了计算光谱与低温 RAS 测量结果良好吻合的支持，挑战了对“体相关”RAS 特征的传统解释。它们表明，在许多情况下，体增强表面各向异性——即 SIBA 的反面——促成甚至负责了“体相关”的 RAS 特征。因此，我们建议应使用所提出的方法重新分析以前研究过的、在其光谱中表现出“体相关”特征的半导体表面。
引用
@article{arxiv.2503.11253,
title = {On the origin of bulk-related anisotropies in surface optical spectra},
author = {Max Großmann and Kai Daniel Hanke and Chris Yannic Bohlemann and Agnieszka Paszuk and Thomas Hannappel and Wolf Gero Schmidt and Erich Runge},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.11253},
year = {2025}
}