Summary
Her kombineres polarisering variabel 7-eV laser med spin - og vinkel-løst photoemission teknikk for å visualisere spin-orbital kopling effekten i solid stater.
Abstract
Målet med denne protokollen er å presentere hvordan du utfører spin - og vinkel-løst photoemission spektroskopi kombinert med polarisering variabel 7-eV laser (laser-SARPES), og viser en strøm av denne teknikken for å studere robust begrunne fysikk. Laser-SARPES oppnår to store evner. Først ved å undersøke orbital utvalgsregel lineært polarisert lasere, kan orbital selektiv eksitasjon utføres i SAPRES eksperiment. Dernest kan teknikken vise fullstendig informasjon av en variant av spin quantum aksen som en funksjon av lys polarisering. For å demonstrere makt i samarbeid med disse evnene i laser-SARPES, bruker vi denne teknikken for undersøkelser av spin-bane kombinert overflate statene Bi2Se3. Denne teknikken gir oppløse spinn og orbital komponenter fra spin-bane kombinert wavefunctions. Videre, som en representant fordelen av benytter direkte spinn deteksjon samarbeidet med polarisering variabel laser, teknikken utvetydig visualiserer lys polarisering avhengigheten av spin quantum aksen i tre-dimensjon. Laser-SARPES øker dramatisk en evne photoemission teknikk.
Introduction
Vinkel-løst photoemission spektroskopi (ARPES) teknikken har utviklet seg til en av de kraftigste verktøyet å undersøke quasiparticle band strukturer i solid states1. Mest av attraktiv funksjon i ARPES er evnen for bandet kartlegging å karakterisere elektronisk stater i energi og fart. Spin-løst ARPES (SARPES), som er her utstyrt med spin-detektorer, f.eks. Mott detektor2,3, videre kan vi løse spinn tegnet av observerte bandet strukturer4. Siden Mott detektoren kan måle spinn med to akser (x og z, eller y og z), gjør kombinasjonen av de to Mott detektorer videre det mulig å få spinn retning i tre dimensjon4,5 . For flere tiår, men SARPES eksperimenter led av deres lav effektivitet (vanligvis 1/10000 forhold for spin-integrert ARPES måling)3,4,5,6 ,7, som hadde begrenset energi og kantete løsninger. Nylig har energi oppløsningen på SARPES økt med en høy-effektive spinn detektor basert på utveksling spredning, den såkalte svært lav-energi elektron-Diffraksjon (VLEED) detektor7,8,9 ,10. Med denne detektor, datakvaliteten har blitt forbedret og data oppkjøpet tiden har blitt forkortet. Nylig lyktes SARPES sterkt for å løse spin-polarisert elektronisk stater og spesielt spin-bane kopling effekt som resulterer i spin teksturen av overflaten band7.
Her, brukes SARPES mål med en polarisering variabel vakuum ultrafiolett laser lys (laser-SARPES) og vise de store fordelene med denne kombinerte teknikken. Gjennom undersøkelse om spinn-bane kombinert overflate stater i Bi2Se3presenterer vi to egenskapene til laser-SARPES. Først på grunn av orbital utvalgsregelen lineært polarisert lasere i dipol overgang regimet, p- og s-polarisert lys selektivt opphisse en del av eigen-wavefunctions med forskjellige orbital symmetri. Slike en orbital selektiv excitation er dermed tilgjengelig i SARPES, nemlig orbital-selektive SARPES. Andre tredimensjonale (3D) spin-påvisning i SARPES viser spinn quantum aksen og direkte viser fullstendig informasjon av lys-polarisering avhengighet. I denne protokollen beskrive vi kort en metodikk for å utføre denne state-of-the-art laser-SARPES teknikk for å studere sterk spin-bane kopling virkningene.
Laser-SARPES systemet ligger ved Institutt for Solid State fysikk, Universitetet i Tokyo11. Skjematisk tegning av vår laser-SAPRES maskin er vist i figur 1. Den polarisering variabel 7-eV laser lys12 lyser eksempel overflaten og photoelectrons ut fra utvalget. Polarisering av laser kontrolleres automatisk av MgF2- basert λ/2- og λ/4-waveplates selektivt bruke lineære og sirkulære polarisasjonene. En hemisfæriske elektron analyzer korrigerer photoelectrons og analyserer sine kinetisk energi (Ekin) og utslipp vinkel (θx og θy). Photoelectron intensitet tilordnes på den Ekin-θx skjermen overvåket av en CCD kamera. Dette bildet omdannes direkte til energi bandet strukturen i gjensidige plass.
SARPES måling, photoelectrons med en bestemt utslipp vinkel og kinetisk energi analysert av elektron analyseringen er guidet til to VLEED-type spin detektorer med en 90-graders photoelectron deflektor og photoelectron bjelker er fokusert på to ulike mål Fe(001) -p(1 × 1) filmer av oksygen. Photoelectrons reflekteres av målene oppdages i enkeltkanals gjenkjenning ved hjelp av en channeltron plassert i hvert spinn detektor. VLEED mål kan magnetized med Helmholtz-type elektrisk spoler som er ordnet med ortogonale geometri forhold til hverandre. Magnetization retning kontrolleres av bipolar kondensatoren banken. De doble VLEED spin detektorer gjøre og dermed oss å analysere spin-polarisering vektoren for photoelectron i tre dimensjoner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. sample montere og installasjon
- Kutte én-krystall prøvene Bi2Se313 i en tilnærmet størrelse 1 × 1 × 0,5 mm3 og bruk sliver-baserte epoxy lime prøven for eksempel innehaveren.
- Lim inn i plasteret på prøven overflaten.
Merk: Plasteret brukes deler eksemplet i av beryllium vakuum (UHV) chamber å få en atomically ren overflate. - Installere prøven i utvalget i Last låsen, og starte pumpen til trykket av Last låsen er lavere enn 1 × 10-5 Pa.
2. prøven Cleaving
- Åpne UHV ventilen mellom Last låsen og UHV forberedelse chamber.
- Flytte prøven bladet fra Last rock til forberedelse kammeret ved hjelp av den lineære/roterende feedthrough som er festet til Last lock kammeret.
- Plukke opp utvalget fra eksempel magasinet ved overføring stangen knyttet til forberedelse kammeret.
- Sett tilbake prøven magasinet i Last låsen og lukke UHV ventilen.
- Vent til trykket av forberedelse kammeret er under 5 × 10-7 Pa.
- Skrell scotch båndet ved hjelp av ustø pinne i forberedelse kammeret og cleave prøven under UHV tilstand.
3. eksempel overføring til måling posisjon
- Overføre prøven til UHV måling chamber og fikse prøve å gonio-hovedscenen av skrujern utstyrt med måling kammeret.
- Flytte gonio-scenen til måling posisjon og bruke mikrometer scenen til å flytte nøyaktig utvalg på fokus for spectrometer.
4. 7eV-laser oppsett
- Slå på Nd:YVO4 laser.
Merk: Laser genererer 355 nm laserlys med en høy gjentakelseshastigheten 120 MHz. - Åpne laser strålen skodde, og kontroller at laser går gjennom KBBF krystall og en andre-harmoniske bølge av 177 nm (6.994 eV) er generert.
- Optimalisere 7eV-laser makt ved å endre makten av 355-nm laser med variabel-demperen.
5. ARPES datainnsamling
- Åpne analyzer kontroll programvare på en stasjonær datamaskin.
Merk: Vi bruker "SES programvare" som er et generelt program for kontrollerende ScientaOmicron analyzer med et elektron deflektor. - Velg Oppsett... under rekkefølge på menyen bar (figur 2, trinn jeg.2-1).
- Velg ARPES konfigurasjon (Figur 3trinn i.3-1) og ARPES i listen (Figur 3trinn i.3-2) for å utføre Fermi overflaten kartlegging med photoelectron styringen.
- Klikk Rediger (Figur 3trinn i.3-3) og konfigurere Fermi overflaten tilordning mellom-12 ° 12 ° av utslipp vinkel θy med steg størrelse på 0,5 ° (Figur 3, trinn i.3-4).
Merk: Hemisfæriske analysatoren med et elektron deflektor kan vi tilordne Fermi overflaten uten eksempel rotasjoner. - Klikk Kjør (figur 2, trinn jeg.2-3).
6. SARPES datainnsamling
- Manuelt endre maskin opplegget for SARPES måling inkludert analyzer inngangen slit og blenderåpningen (figur 1).
- Velg Oppsett... under rekkefølge på menyen bar (figur 2, trinn jeg.2-2).
- Velg Spin konfigurasjon (Figur 4, trinn i.4 bærekraftig-1) og Normal i listen (Figur 4trinn i.4 bærekraftig-2), og klikk OK (Figur 4trinn i.4 bærekraftig-3).
- Velg DA30 (figur 5, trinn i.5-1) på menylinjen og Kontroll Theta... (Figur 5, trinn i.5-2) åpne tegnebrettet for DA30 vinkel (θx, θy)-konfigurasjon.
- Velg utslipp vinkelen (θx, θy) = (-6 °, 0 °) for å ta SARPES spectra (figur 5, trinn i.5-3).
- Bruke magnetfelt ved å kontrollere bipolar kondensatoren banken til å magnetize VLEED målet i positiv retning langs bestemt aksen (α: x, yeller z).
Merk: I systemet, denne prosessen kan gjøres via ledetekst [figur 6 (a)]. - Klikk Kjør for å ta intensitetsspekteret (figur 2, trinn jeg.2-3).
- Bruke magnetfelt å magnetize VLEED målet i negativ retning langs α og starte skanning å ta intensiteten spektrum.
- Beregne spin-polarisering og til spin-løst spectra.
7. skanning lys polarisering avhengighet
- Endre vinkelen på λ/2-waveplate presist kontrollert av stepping motor stille lys polarisering av 7 eV-laser.
Merk: I systemet, denne prosessen kan gjøres via ledetekst [figur 6 (b)]. - Ta til spin-løst spectra for x, y og z -aksene.
- Skanne til spin-løst spectra som en funksjon av lys polarisering med varierende den halve waveplate vinkelen fra 0 til 102° med trinn størrelse på 3°.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Før du starter SARPES eksperimenter, skal k posisjoner fastsettes nøyaktig for å ta spin-løst spektrum ved hjelp høy flygninger spin-integrert ARPES resultatene med høy energi og kantete-løsninger (protocol 5.1-5.5). Dette er demonstrert i figur 7 hvor ARPES resultatene for en Bi2Se3 én krystall presenteres. Dette materialet er kjent som en prototypiske topologisk isolator med en spin-polarisert overflaten stater14,15. ARPES band kartet løser klart svært bratt Dirac-membran som energi spredning av todimensjonal overflaten tilstand16. ARPES resultatene bekrefter cleaved overflaten og prøve retningen av høy kvalitet. Energi og momentum informasjonen bandet kartet og Fermi overflaten tilordningen, kan du nå velge spesifikke utslipp vinkelen til SARPES eksperimentet.
Figur 8 (a) representerer energi distribusjon kurver (EDCs) for ulike magnetization retning (+My og -My) tatt (θx, θy) = (-6 °, 0 °) over -kF av den overflaten band, tilsvarer kutt langs den stiplede linjen vises i figur 7. Fra data, kan spin-løst EDCs fås i følgende. Først er spinn polarisering (Py) beregnet ved hjelp av denne relasjonen:
der α er løst aksen (x, y og z), og jeg+M î± (jeg-M α) er photoelectron intensitet for +M î± (-M α), og S EFF er funksjonen Sherman, som er vanligvis 0,311. Innhentet Py kurven er vist i Figur 8 (b). Til spin-løst spectra for spin-up (
) og spin-ned (
) er da oppnås ved:
Den resulterende spin-løst spectra vises i Figur 8(c).
De doble VLEED spin detektorer tillater oss å få 3D spin-oppløsningen langs x-, y - og z -aksene. Dette er demonstrert i figur 9(a) der til spin-løst spectra ved hjelp av p-polarisering oppsett og tilsvarende spin-polarisering (Px, Py og Pz) vises. Klart toppen nær Fermi energien er tilordnet overflaten delstaten Bi2Se3. Dataene representerer at Py er fullt spin-polarisert ~ 100% mens de andre komponentene, Px og Pz, er negligibly små. 3D løst spin-spectra dermed illustrere spinn quantum aksen av overflaten fast langs y, hvilke er gjennomført med bandet beregninger16,17,18.
Så vi fokusere på orbital selektiv magnetisering av p- og s-polarisert laser. Generelt under sterk spin-bane kopling, er ulike orbital symmetrien blandet med motsatte spinor i en enkelt eigenfunction17,18. I vår eksperimentelle geometri, p-polarisert (s-polarisert) lys er følsom for px og pz (py) orbital komponenter i spin-bane kombinert wavefunction (innfelt i Figur 9). Dermed gjennom spin-orbital koplingen, orbital-selektiv laser-SARPES skal oppdage motsatt spin-polarisasjon for p- og s-polarisering. Faktisk er dette demonstrert i figur 9(a) og 9(b). Vi observerer åpenbart betydelige lys polarisering avhengighet av Py direkte vise spin-bane kopling effekt i overflaten staten17,18.
I tillegg laser-SARPES gir ytterligere undersøke linear polarisasjon utviklingen av Px, Py og Pz selv med skrå lys polarisering mellom p- og s-polarisasjonene 19. som vist i Figur 10(a), laser-SARPES med 3D spinn oppdagelsen viser Px, Py og Pz på 0.025 eV av bindingen som en funksjon av den lineær-polarisasjonene. Her viser resultatet 102 datapunkt, som ble kjøpt innen 6 timer. Den polarisering avhengigheten av Py er lett forklares ved at positive og negative Py av photoelectrons glade av p- og s-komponenter av brukt laser utsletter. Men kan ikke dette forklare utviklingen av Px og Pz. For å fullstendig beskrive dette resultatet, er det nødvendig å vurdere sammenhengende spinn prosessen i photoemission slik Figur 10(b). Hvis linear polarisasjon interesserer samtidig spin-up og spinne ned, er disse to quantum-spinn baser sammenhengende stablet i en photoelectron tilstand, som resulterer i spin rotasjon. Faktisk den viste polarisering avhengigheten gjengis godt ved modell beregningen med en vurdering av sammenhengende interferens mellom spin-up og spinn ned opphisset av p- og s-polarisasjonene19. Lignende spinn effekten er observert av 3D SARPES alternativt med synchrotron stråling20,21.
Figur 1: skjematisk tegning av gjenkjenning systemer av laser-SARPES. To VLEED spin-detektorer arrangert med ortogonale geometri er koblet til den hemisfæriske photoelectron analysatoren. Dette tallet har blitt endret fra Yaji, K. et al. 11. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 2: skjermbilder av analysator styre programvare. Trinn jeg.2-1 jeg.2-3 viser hvordan du starter for å velge oppdagingsmodus (ARPES eller SARPES) og tar data. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 3: skjermbilder av kontroll panel å velge oppdagingsmodus. I.3-1 slik i.3-4 viser hvordan du starter Fermi overflaten kartlegging. Hvis knappen Rediger trykket (trinn i.3-3), vil det nye panelet komme opp for å definere egenskaper for tilordningen (trinn i.3-4).
Figur 4: skjermbilder av kontroll panel å velge oppdagingsmodus. Trinn i.4 bærekraftig-1 i.4 bærekraftig-3 viser hvordan starte SARPES modus. Hvis regionen spinn er valgt (trinn i.4 bærekraftig-1) og nederste OK trykkes (trinn i.4 bærekraftig-3), panelet lukkes og hele analyzer oppsettet vil vise for å være i SARPES modus.
Figur 5: skjermbilder av elektron deflektor kontrollpanelet. Trinn i.5-1 i.5-3 viser hvordan du styrer photoelectron styringen. Hvis regionen kontroll theta... trykkes (trinn i.5-2), vil det nye panelet komme opp for å definere egenskapene til photoelectron styringen (trinn i.5-3). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 6: skjermbilder av panelene for magnetfelt av spin mål og lys polarisering. Disse egenskapene er kontrollert av kommandolinjer i vårt system. (a) kommando for å kontrollere det magnetiske feltet for spin mål: "spin_coil.exe + X" tilsvarer "navnet på programfilen", "ledelse av feltet + eller -" og "aksen, x, y eller z". (B) kommando for å styre lys polarisering: "wave_plate.exe 180" tilsvarer "navnet på programfilen" og "vinkelen på λ-/2-waveplate".
Figur 7: Fermi overflaten kartlegging og E-k bandet kartlegging av Bi2Se3 overflaten tilstand ved hjelp av ARPES. Dash linjen angir k posisjon for å ta spin-løst spectra vist i Figur 8 og figur 9. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 8: Spin - og vinkel-løst overflaten bandet spektra av Bi2Se3. (a) energi distribusjon kurver (EDCs) målt for ulike magnetization retning +My og -My i fast utslipp vinkel tilsvarer stiplet linje kuttet i figur 7. (b) spinne polarisasjonene som en funksjon av binding energi fra spin-løst analysen. (c) de resulterende EDCs for spin-up (røde trekanter) og spinn ned (blå trekanter) kanaler. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 9: p- og s-polarisering avhengighet av photoelectron spinn fra overflaten delstaten Bi2Se3. (a) og (b) 3D spin-løst spectra forx, y og z-aksene og de tilsvarende spinn polarisasjonene (Px, Py og Pz) som en funksjon av binding energi ved p- og s -polarisasjonene i fast utslipp vinkel tilsvarer stiplet linje kuttet i figur 7. I de innfelte, eksperimentelle konfigurasjonene for p- og s-polarisasjonene vises. Dette tallet er endret fra Kuroda K. et al. 19. p- (s-) polarisering selektivt interesserer px og pz (py) som orbital wavefunction. Px og pz (py) stater er koplet til +y spinn (−y rotere) i spin-orbital kombinert overflate tilstand16,17. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Figur 10: tredimensjonale spinn polarisering effekten indusert av lineært polarisert lys. (a) Plott av Px,y,z Bi2Se3 overflaten tilstand med hensyn til den utlignede lineært polarisert laser. Senket vises feltet Utlignet i elektrisk av laser projisert på x-z flyet. Generelle datapunktene ble tatt innen 6 timer. Dette tallet har blitt endret fra Kuroda, K. et al. 19. (b) visualisert 3D spinn rotasjon på grunn av forstyrrelser av spin-up og spinn ned spinn. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
ARPES og SARPES har vært vanlig for å studere elektronisk bandet strukturer gjennom bandet kartlegging og spinn-gjenkjenning1,2. I tillegg til de generelle fordelene ovenfor, kan laser-SARPES basert på orbital utvalgsregelen i optisk dipol eksitasjon benyttes som en teknikken for å visualisere spin-orbital kopling effekten i wavefunction og quantum spinn forstyrrelser . Som vist i figur 9 og 10, polarisering av laser kan manipuleres lett bare ved waveplates til skrå lineær polarisasjonene mellom p- og s-polarisasjonene19. I prinsippet kan sirkulære og selv elliptiske polarisert lys hentes og brukes i laser-SAPRES. Denne rekke tunable polarisering er neppe oppnås i konvensjonelle lyskilde som noble-gas-utslipp lampe og synchrotron stråling. Derfor øker en kombinasjon av polarisering variabel laser og SARPES med 3D spinn oppløsning dramatisk en evne photoemission teknikk.
For å utføre laser-SARPES under den beste tilstanden, må man alltid forsiktig med plass gratis effekt12, som vanligvis gir energien i photoelectrons på grunn av Coulomb frastøting i en tett elektron fra høyintensitets laser. Hvis dette problemet oppstår, må optimalisere kraften i 7-eV laser (trinn 4.3). Andre, hvis photoelectron intensiteten fra prøver er dårlig, analyserer inngangen slit, og blenderåpning skal åpne (trinn 6.1), men energi oppløsningen er ofret i dette tilfellet. Derfor må nøye velger den eksperimentelle set-up å passe laser-SARPES eksperimenter.
Det hovedavdeling ulempen av laser-SARPES sammenlignet med standard photoemission teknikk med synchrotron stråling er at i laser-SAPRES Foton energi laser generelt ikke tunable. I photoemission teknikk, tunable Foton er nødvendig å undersøke kz spredning, og identifiserer 3D bulk bandet strukturer og overflaten sier1. Videre kan Foton energi av 7 eV brukes i dette papiret skanne liten k område sammenlignet med høyere Foton energi. Derfor er laser-SARPES trolig begrenset til undersøkelser av todimensjonal overflaten rundt Brillouin sonen center.
Det bør imidlertid bemerkes at kraften i laser-SARPES teknikken kan bli mye brukt for spin-bane forente stater. Nylig ved hjelp av protokollen som er beskrevet i dette dokumentet, vi har videre avslørt sterk spin-bane kopling effekt og dens betydelig k-avhengighet i Bi tynnfilm22 og BiAg2/Ag(111) overflaten legering23. Det er også verdt å merke seg at høy-effektive SARPES teknikk er bare begynnelsen for å utvikle og gradvis blir en standard eksperimentelle teknikk. Protokollen er ment å hjelpe forskere med å bruke SARPES og forstå produsert dataene.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer at de har ingen konkurrerende økonomiske interesser.
Acknowledgments
Vi takker M. Nakayama, S. Toyohisa, A. Fukushima og Y. Ishida for støtter eksperimentelle oppsettet. Vi erkjenner takknemlig finansiering fra JSP Grantin-hjelp for vitenskapelig forskning (B) gjennom prosjektet nr. 26287061 og for unge forskere (B) gjennom prosjektet nr 15K 17675. Dette arbeidet ble også støttet av MEXT i Japan (nyskapende området "topologisk materialer vitenskap," gi nr 16 H 00979) og JSPS KAKENHI (Grant nr 16 H 02209)
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| DA30-L hemispherical analyzer | ScientaOmicron | http://www.scientaomicron.com/en/products/353/1170 | |
| Silver-based epoxy | Epoxy Technology | H20E | |
| Sctoch tape | 3M | 801-1-18C | |
| UHV valve | VAT | 01034-KE01 | |
| linear/rotary feedthrough | Ferrovac | MD40 | |
| transfer rod | UHV design | PP series | |
| wobble stick | Ferrovac | WM40 | |
| Paladin compact 355 | Coherent | ||
| half waveplate | Kogakugiken | order made | |
| Bipolar condenser bank | Tsuji electronics |
References
- Damascelli, A., Hussain, Z., Shen, Z. -X. Angle-resolved photoemission studies of the cuprate superconductors. Rev. Mod. Phys. 75 (2), 473-541 (2003).
- Johnson, P. D. Spin-polarized photoemission. Rep. Prog. Phys. 60 (11), Available from: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0034-4885/60/11/002/meta 1217-1304 (1997).
- Qiao, S., Kimura, A., Harasawa, A., Sawada, M., Chung, J. -G., Kakizaki, A. A new compact electron spin polarimeter with a high efficiency. Rev. Sci. Instrum. 68 (12), 4390-4395 (1997).
- Dil, J. H. Spin and angle resolved photoemission on non-magnetic low-dimensional systems. J. Phys. Condens. Matter. 21 (40), 403001 (2009).
- Hoesch, M., et al. Spin-polarized Fermi surface mapping. J. Electron Spectrosc. 124 (2), 263-279 (2002).
- Souma, S., Takayama, S., Sugawara, K., Sato, T., Takahashi, T. Ultrahigh-resolution spin-resolved photoemission spectrometer with a mini Mott detector. Rev. Sci. Instrum. 81 (9), 096101 (2010).
- Okuda, T., Kimura, A. Spin- and angle-resolved photoemission of strongly spin-orbit coupled systems. J. Phys. Soc. Jpn. 82 (2), 021002 (2013).
- Okuda, T., et al. A new spin-polarized photoemission spectrometer with very high efficiency and energy resolution. Rev. Sci. Instrum. 79 (12), 123117 (2008).
- Jozwiak, C., et al. A high-efficiency spin-resolved photoemission spectrometer combining time-of-flight spectroscopy with exchange-scattering polarimetry. Rev. Sci. Instrum. 81 (5), 053904 (2010).
- Okuda, T., et al. Efficient spin resolved spectroscopy observation machine at Hiroshima Synchrotron Radiation Center. Rev. Sci. Instrum. 82 (10), 103302 (2011).
- Yaji, K., et al. High-resolution three-dimensional spin- and angle-resolved photoelectron spectrometer using vacuum ultraviolet laser light. Rev. Sci. Instrum. 87 (5), 053111 (2016).
- Shimojima, T., Okazaki, K., Shin, S. Low-temperature and high-energy-resolution laser photoemission spectroscopy. J. Phys. Soc. Jpn. 84 (7), 072001 (2015).
- Augustine, S., Mathai, E. Growth, morphology, and microindentation analysis of Bi2Se3, Bi1.8In0.2Se3, and Bi2Se2.8Te0.2 single crystals. Mater. Res. Bull. 36 (13), 2251-2261 (2001).
- Hasan, M. Z., Kane, C. L. Colloquium: Topological insulators. Rev. Mod. Phys. 82 (4), 3045-3067 (2010).
- Ando, Y. Topological insulator materials. J. Phys. Soc. Jpn. 82 (10), 102011 (2013).
- Zhang, H., Liu, C. -X., Qi, X. -L., Dai, X., Fang, Z., Zhang, S. -C. Topological insulators in Bi2Se3, Bi2Te3 and Sb2Te3 with a single Dirac cone on the surface. Nature Phys. 5 (6), 438-442 (2009).
- Cao, Y., et al. Mapping the orbital wavefunction of the surface states in three-dimensional topological insulators. Nature Phys. 9 (8), 499-504 (2013).
- Zhang, H., Liu, C. -X., Zhang, S. -C. Spin-orbital texture in topological insulators. Phys. Rev. Lett. 111 (6), 066801 (2013).
- Kuroda, K., et al. Coherent control over three-dimensional spin-polarization for the spin-orbit coupled surface state of Bi2Se3. Phys. Rev. B. 94 (16), 165162 (2016).
- Meier, F., et al. Interference of spin states in photoemission from Sb/Ag(111) surface alloys. J Phys-Condens Mat. 23 (7), URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-8984/23/7/072207/meta 072207 (2011).
- Dil, J. H., Meier, F., Osterwalder, J. Rashba-type spin splitting and spin interference of the Cu(111) surface state at room temperature. J Electron Spectrosc. 201, 42-46 (2015).
- Yaji, K., et al. Spin-dependent quantum interference in photoemission process from spin-orbit coupled states. Nature Commun. 8, 14588 (2017).
- Noguchi, R., et al. Direct mapping of spin and orbital entangled wave functions under interband spin-orbit coupling of giant Rashba spin-split surface states. Phys. Rev. B. 95 (6), 04111(R) (2017).
