基于角分辨光电子能谱研究的 LaOBiS2 多型体的预测电子标记
材料科学
2017-02-20 v3
摘要
分层化合物中对称不等价面的自然周期堆叠可导致自然超晶格的形成；尽管总能量接近（因而热力学稳定性接近），此类多型超晶格可表现出不同的结构对称性，从而具有显著不同的电子性质，这反过来可用作“结构标记”。我们在层状 LaOBiS2 化合物上阐明这一普遍原理，其中对 (BiS2)/(LaO)/(BiS2) 多型超晶格的密度泛函理论（DFT）计算揭示了与 Rashba 物理相关的定性及定量上不同的电子结构标记，然而总能量仅相差约 0.1 meV。这为通过电子标记识别微妙结构特征开辟了令人兴奋的可能性。我们表明，不同多型中由不同对称破缺形式引起的能带简并消除模式导致了新的 Rashba “迷你能隙”，其具有可从光谱学确定的特征 Rashba 参数，从而缩小物理上可能的多型范围。通过 ARPES 测量在 LaBiOS2 上识别这些不同的 DFT 预测指纹，我们发现主导多型并混有少量其他多型。该结论与中子散射结果一致，确立了理论建立的电子标记的 ARPES 检测作为描绘能量准简并多型的有力工具。
引用
@article{arxiv.1607.02796,
title = {Predicted electronic markers for polytypes of LaOBiS2 examined via angular resolved photoemission spectroscopy},
author = {Xiaoqing Zhou and Qihang Liu and J. A. Waugh and Haoxiang Li and T. Nummy and Xiuwen Zhang and Xiangde Zhu and Gang Cao and Alex Zunger and D. S. Dessau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.02796},
year = {2017}
}
备注
13 pages, 4 figures