Спин-поляризованные состояния в электронной структуре Pt(111) и графен/Pt(111)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

С использованием методов фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением и теории функционала плотности проведено детальное исследование поверхностных спин-поляризованных состояний в электронной структуре Pt(111) и графен/Pt(111). Результаты показывают наличие конусоподобных поверхностных состояний вблизи уровня Ферми в окрестности точки М¯ поверхностной зоны Бриллюэна платины для обеих систем. Теоретические расчеты подтверждают, что данные состояния являются спин-поляризованными поверхностными состояниями монокристалла Pt(111).

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. А. Гогина

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: alevtina_gogina@mail.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

А. А. Рыбкина

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alevtina_gogina@mail.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

А. В. Тарасов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alevtina_gogina@mail.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

А. М. Шикин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alevtina_gogina@mail.ru
Россия, г. Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Klimovskikh I.I., Tsirkin S.S., Rybkin A.G. et al. // Phys. Rev. B. 2014. V. 90. № 23. P. 235431. https://doi.org/10.1103/physrevb.90.235431
  2. Shikin A.M., Rybkina A.A., Rybkin A.G. et al. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 105. № 4. P. 042407. https://doi.org/10.1063/1.4891361
  3. Gogina A.A., Tarasov A.V., Eryzhenkov A.V. et al. // JETP Lett. 2023. V. 117. № 2. P. 1. https://doi.org/10.1134/S0021364022602706
  4. Rybkin A.G., Rybkina A.A., Tarasov A.V. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 526. P. 146687. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.146687
  5. Rybkina A.A., Rybkin A.G., Klimovskikh I.I. et al. // Nanotechnology. 2020. V. 31. № 16. P. 165201. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab6470
  6. Mellnik A.R., Lee J.S., Richardella A. et al. // Nature. 2014. V. 511. № 7510. P. 449. https://doi.org/10.1038/nature13534
  7. Dal Corso A. // Surf. Sci. 2015. V. 637. P. 106. https://doi.org/10.1016/j.susc.2015.03.013
  8. Silkin I.V., Koroteev Y.M., Silkin V.M. et al. // Materials. 2018. V. 11. № 12. P. 2569. https://doi.org/10.3390/ma11122569
  9. Herrera-Suárez H.J., Rubio-Ponce A., Olguín D. // Comput. Mater. Sci. 2012. V. 56. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2011.11.017
  10. Koroteev Y.M., Chulkov E.V. // Surf. Sci. 2018. V. 678. P. 99. https://doi.org/10.1016/j.susc.2018.04.007
  11. Kim Y.S., Jeon S.H., Bostwick A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. V. 15. № 43. P. 19019. https://doi.org/10.1039/C3CP53376J
  12. Jung J., Kang S., Nicolaï L. et al. // ACS Catal. 2021. V. 12. № 1. P. 219. https://doi.org/10.1021/acscatal.1c04566
  13. Ozaki T. // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. № 15. P. 155108. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.155108
  14. Ozaki T., Kino H. // Phys. Rev. B. 2004. V. 69. № 19. P. 195113. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.69.195113
  15. Perdew J.P., Wang Y. // Phys. Rev. B. 1992. V. 45. № 23. P. 13244. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.45.13244
  16. Lee C.C., Yamada-Takamura Y., Ozaki T. // J. Condens. Matter Phys. 2013. V. 25. № 34. P. 345501. https://doi.org/10.1088/0953-8984/25/34/345501
  17. Momma K., Izumi F. // J. Appl. Cryst. 2011. V. 44. № 6. P. 1272. https://doi.org/10.1107/S0021889811038970
  18. Rybkin A.G., Krasovskii E.E., Marchenko D. et al. // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. № 3. P. 035117. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.86.035117

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. ДМЭ-картины Pt(111) (а) и Gr/Pt(111) (б), полученные при энергиях первичных электронов 105 и 130 эВ соответственно. Взаимное расположение атомов в суперячейке (2 × 2) графена – вид сверху (в). Схема взаимного расположения зон Бриллюэна графена, Pt(111) и сверхструктуры Gr/Pt(111) (г).

Скачать (67KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ФЭСУР-срезы (kx, ky) по энергии (значения энергии указаны на рисунках) для Pt(111) (а–г) и Gr/Pt(111) (д–з), полученные с использованием энергии фотонов 40.8 и 62 эВ соответственно. Спектры для Pt(111) получены при комнатной температуре, а для Gr/Pt(111) при температуре 30.6 K.

Скачать (126KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Дисперсионные зависимости электронных состояний Pt(111) в направлении , измеренные при комнатной температуре (a). Энергия фотонов 40.8 эВ. Соответствующий расчет из первых принципов зонной структуры Pt(111) (б). Для лучшей визуализации показаны дисперсионные зависимости (в) в виде второй производной фотоэлектронной интенсивности по энергии с наложенной спиновой структурой состояний Pt(111)(1 × 1) в направлении . Sz-поляризация от первых двух слоев платины (в). Максимальный размер маркера соответствует поляризации 90%.

Скачать (60KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Дисперсионные зависимости электронных состояний Gr/Pt(111) в направлении , измеренные при температуре 30.6 K (a). Энергия фотонов 62 эВ. Соответствующий расчет из первых принципов зонной структуры Gr/Pt(111) (б). Для лучшей визуализации показаны дисперсионные зависимости (в) в виде второй производной фотоэлектронной интенсивности по энергии с наложенными рассчитанными зонами.

Скачать (67KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024