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EuPd$_2$Si$_2$中价态转变引起的电子结构变化

强关联电子 2023-10-11 v1 材料科学

摘要

我们展示了在高质量价态转变化合物 EuPd2_2Si2_2 单晶上于温度 25~K \leq T \leq 300~K 范围内进行的硬 X 射线角分辨光电子能谱与光电子衍射测量结果。在低温下我们观察到 Eu 4f4f 价态 v=2.5v=2.5(占据数 n=6.5n=6.5),在约 TV160T_V \approx 160~K 的价态转变以上温度降低至 v=2.1v=2.1。由 Eu(III)/Eu(II) 3d3d 核心能级评估得到的实验价态数,被用于使用密度泛函理论计算能带结构。角分辨光电子能谱确定,价态转变显著改变了能带结构。特别是,随着 Eu 4f4f 占据数的增加,Eu 5d5d 价带向更低结合能移动。在较小程度上,源自 Si 3p3p 和 Pd 4d4d 轨道的能带也受到影响。这一观察表明 Eu 与 Pd/Si 位点之间存在部分电荷转移。与{\it ab-initio} 理论比较显示出与实验的良好一致,特别是在随 Eu 4f4f 占据数增加的不等能带移动方面。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.06421,
  title  = {Valence-transition-induced changes of the electronic structure in EuPd$_2$Si$_2$},
  author = {O. Fedchenko and Y. -J. Song and O. Tkach and Y. Lytvynenko and S. V. Chernov and A. Gloskovskii and C. Schlueter and M. Peters and K. Kliemt and C. Krellner and R. Valentí and G. Schönhense and H. J. Elmers},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06421},
  year   = {2023}
}