SmS中的光致非线性能带移动与价态跃迁
材料科学
2024-12-06 v1 强关联电子
摘要
利用基于高次谐波激光的时间分辨光电子能谱，研究了稀土基半导体硫化钐（SmS）的光致能带结构变化。观察到Sm 4f多重态的非线性光致能带移动。第一种是由于约93 meV的大表面光电压（SPV）效应引起的向高结合能侧的移动，该值与体带隙大小相当，且弛豫时间远长于0.1 ms。第二种是向低结合能侧的超快能带移动，方向与SPV移动相反，表明由于光激发发生了从二价到三价Sm离子的超快价态跃迁。后者的能量移动约为58 meV，与从常压到黑绝缘相和金色金属相边界施加压力时的能隙移动一致。这表明光致价态跃迁可达到相边界，但实现金色金属相还需其他效应。
引用
@article{arxiv.2212.00983,
title = {Photo-induced nonlinear band shift and valence transition in SmS},
author = {Yitong Chen and Takuto Nakamura and Hiroshi Watanabe and Takeshi Suzuki and Qianhui Ren and Kecheng Liu and Yigui Zhong and Teruto Kanai and Jiro Itatani and Shik Shin and Kozo Okazaki and Keiichiro Imura and Hiroyuki S. Suzuki and Noriaki K. Sato and Shin-ichi Kimura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.00983},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 4figures