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自旋与角度分辨反角发射装置:自旋取向独立于电子入射角

材料科学 2022-10-05 v4 仪器与探测器

摘要

本文呈现一种具有低能电子源的新型自旋与角度分辨反角发射装置。该紧凑设计的自旋极化电子源可将自旋极化矢量与电子束传播矢量解耦,从而在角度分辨反角发射中探索任意波矢下的任意自旋取向。通过屏蔽电子光学系统可将束流极化调至任意偏好方向,同时保持平行束条件。我们通过对 Cu(001) 与 Au(111) 的测量展示该装置性能。由 Cu(001) 费米面的 kBTeffk_{B}T_{eff} 估算室温下整个系统的能量分辨为 170\sim170 meV,可直接与角发射比较。通过测量 Au(111) Shockley 表面态的 Rashba 分裂证明了该装置的自旋分辨操作。电子束有效极化度为 P=30±3P=30\pm3 \%,波矢分辨为 ΔkF0.06\Delta k_{F}\lesssim0.06 \AA1^{-1}。对 Au(111) 表面态的测量展示了电子束极化方向如何在三维空间中调节。当电子束极化与 Au(111) 表面态的面内自旋极化对齐时,自旋不对称性达到最大。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.12883,
  title  = {Spin- and angle-resolved inverse photoemission setup with spin orientation independent from electron incidence angle},
  author = {Abraham F. Campos and Philippe Duret and Stéphane Cabaret and Thomas Duden and Antonio Tejeda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.12883},
  year   = {2022}
}

备注

The following article has been accepted by Review of Scientific Instruments