Summary
Här kombinerar vi polarisering-variabel 7-eV laser med spinn - och vinkel-löst photoemission teknik för att visualisera spin-orbital koppling effekten i solid staterna.
Abstract
Målet med detta protokoll är att presentera Hur du utför spinn - och vinkel-löst photoemission spektroskopi kombinerat med polarisering-variabel 7-eV laser (laser-SARPES), och visar en effekt av denna teknik för att studera fasta tillståndets fysik. Laser-SARPES uppnår två bra funktioner. För det första genom att undersöka orbital urvalsregel av linjärt polariserad lasrar, kan orbital selektiv magnetisering bäras ut i SAPRES experiment. För det andra, tekniken kan Visa fullständig information av en variant av spin quantum axel som en funktion av den lätta polariseringen. För att demonstrera kraften i samarbete med dessa funktioner i laser-SARPES, tillämpar vi denna teknik för undersökningarna av spin-orbit tillsammans ytan påstår av Bi2Se3. Denna teknik ger sönderdelas spin och orbital komponenter från spin-orbit tillsammans vågfunktioner. Dessutom som en representativa fördelen med att använda direkta spin upptäckt samarbetat med polarisering-variabel laser, visualiserar tekniken otvetydigt ljus polarisering beroendet av den quantum rotationsaxel i tre-dimension. Laser-SARPES ökar dramatiskt en kapacitet av photoemission teknik.
Introduction
Vinkel-löst photoemission spektroskopi (ARPES) teknik har utvecklats till en av de mest kraftfulla verktyg att undersöka kvasipartikel band strukturer i solid states1. Mest av attraktiva inslag i ARPES är kapaciteten för bandet kartläggning att karakterisera elektronisk stater i energi och rörelsemängd utrymme. Spin-löst ARPES (SARPES), som här är utrustad med spinn-detektorer, t.ex. Mott detektor2,3, ytterligare kan vi lösa snurra teckenet av den observerade band strukturer4. Eftersom Mott detektorn kan mäta spin med två axlar (x och z, eller y och z), gör kombinationen av två Mott detektorerna ytterligare att man kan erhålla med spin orientering i tre dimension4,5 . Under flera decennier, men de SARPES experiment var lidit av deras låga effektivitet (vanligtvis jämfört med spin-integrerade ARPES mätning 1/10000)3,4,5,6 ,7, som hade begränsad energi och kantiga-upplösningar. Nyligen, energi upplösningen av SARPES har ökats med en hög-effektiva spin detektor baserat på exchange scattering, den så kallade mycket låg-energi-diffraktion (VLEED) detektor7,8,9 ,10. Med denna detektor, kvaliteten på uppgifterna har förbättrats avsevärt och data förvärv tiden har förkortats. Nyligen, har SARPES lyckats kraftigt för att hantera spin-polariserade elektroniska stater och särskilt spin-orbit koppling effekt vilket resulterar i spin texturen av surface band7.
Här, vi anställer SARPES mätningar med en polarisering-variabel vakuum ultraviolett laserljus (laser-SARPES) och demonstrera de stora fördelarna med denna kombinerade teknik. Genom undersökningen på spin-orbit tillsammans ytan staterna i Bi2Se3presenterar vi två funktioner av laser-SARPES. För det första på grund av orbital urvalsregeln av linjärt polariserad lasrar i dipol övergången regim, p- och s-polariserat ljus selektivt excitera en del av eigen-vågfunktioner med olika orbital symmetri. Sådan en orbital selektiv magnetisering är därmed tillgänglig i SARPES, nämligen orbital-selektiv SARPES. För det andra tredimensionella (3D) spinn-detection i SARPES visar riktningen av spin quantum axeln och direkt visar fullständig information av ljus-polarisering beroendet. I detta protokoll beskriver vi kortfattat en metod för att utföra denna state-of-the-art laser-SARPES teknik för att studera stark spin-orbit koppling effekterna.
Våra laser-SARPES system ligger vid Institutet för fasta tillståndets fysik, The University of Tokyo11. Schematisk teckning av våra laser-SAPRES maskin visas i figur 1. Den polarisering-variabel 7-eV laser ljus12 lyser prov ytan och photoelectrons avges från provet. Polariseringen av laser styrs automatiskt av MgF2- baserade λ/2- och λ/4-waveplates att selektivt använda linjära och cirkulära polarisationer. En halvsfärisk elektron analyzer korrigerar photoelectrons och analyserar sin rörelseenergi (Ekin) och spridningsvinkel (θx och θy). Stödnivåerna som fotoelektronen mappas om den Ekin-θx -skärmen som övervakas av en CCD-kamera. Denna bild är direkt omvandlas till energi bandet strukturen i ömsesidiga utrymme.
För SARPES mätning, photoelectrons med en viss spridningsvinkel och rörelseenergi som analyseras i elektron Analyzer styrs till två VLEED-typen spin detektorer med en 90-graders fotoelektronen deflektor och fotoelektronen balkar är inriktade på två olika mål av Fe(001) -p(1 × 1) filmer avslutas av syre. De photoelectrons som reflekteras av målen upptäcks i enda kanal upptäckt med hjälp av en channeltron som placeras i varje spin detektor. VLEED målen kan magnetiseras med Helmholtz-typ elektriska spolar som är ordnade med ortogonala geometri med avseende på varandra. Magnetiseringsriktning styrs av bipolär kondensator bank. Dubbel VLEED spin detektorerna möjligt därmed att analysera spin-polarisering vektorn av fotoelektronen i tre dimensioner.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. prova montera och Installation
- Skär singel-kristall prover av Bi2Se313 i en ungefärlig storlek på 1 × 1 × 0,5 mm3 och använda sliver-baserade epoxi lim provhållaren provet.
- Klistra in scotch bandet på provets yta.
Obs: Scotch bandet används för att klyva provet i ultrahög vakuumkammare (UHV) att få en atomically ren yta. - Installera provet i provet tidningen i belastning låsa och starta pumpen tills trycket av belastning låset är lägre än 1 × 10-5 Pa.
2. prov klyva
- Öppna UHV ventilen mellan belastning låset och UHV förberedelse kammare.
- Flytta provet tidningen från belastning rock till förberedelse kammaren med hjälp av den linjära/roterande genomföring som är knuten till last lås kammaren.
- Plocka upp provet från provet tidningen med överföring stav kopplad till avdelningen som förberedelse.
- Sätta tillbaka provet tidningen till last lås och Stäng ventilen UHV.
- Vänta tills trycket av förberedelse kammaren understiger 5 × 10-7 Pa.
- Skala scotch bandet genom att använda wobble pinne i förberedelse kammaren och klyva provet på UHV villkor.
3. prov överföring till mätpositionen
- Överför provet till UHV mätning kammaren och fixa provet till den stora gonio-scenen av skruven föraren utrustade med mätning kammare.
- Flytta gonio-scenen att mätpositionen och använda mikrometer scenen att just flytta provposition på fokus i spektrometern.
4. 7eV-laser Setup
- Aktivera Nd:YVO4 laser.
Obs: Lasern genererar 355 nm laserljus med en hög upprepning på 120 MHz. - Öppna laser beam slutaren, och kontrollera att lasern passerar KBBF kristallen och en sekund-harmonisk våg av 177 nm (6.994 eV) genereras.
- Optimera kraften i 7eV-lasern genom att ändra strömmen av 355-nm laser med variabel dämparen.
5. ARPES datainsamling
- Öppna programvaran analyzer kontroll på den stationära datorn.
Obs: Vi använder ”SES programvara” som är ett allmänt program för kontroll av ScientaOmicron analyzer med en elektron deflektor. - Välj Setup... under sekvens på menyn (figur 2, steg i.2-1).
- Välja ARPES konfiguration (figur 3, steg i.3-1) och ARPES mappning i listan (figur 3, steg i.3-2) att utföra Fermi ytan mappning med fotoelektronen deflektorn.
- Klicka på Redigera (figur 3, steg i.3-3) och konfigurera Fermi ytan mappning mellan-12 ° och 12 ° för en utsläpp vinkel θy med stegstorlek på 0,5 ° (figur 3, steg i.3-4).
Obs: Halvrunda analysatorn med en elektron deflektor gör det möjligt för oss att mappa Fermi ytan utan provet rotationer. - Klicka på Kör (figur 2, steg i.2-3).
6. SARPES datainsamling
- Manuellt ändra maskin set-up för SARPES mätning inklusive analyzer ingången skåran och bländare storlek (figur 1).
- Välj Setup... under sekvens på menyn (figur 2, steg i.2-2).
- Välj snurra konfiguration (figur 4, steg i.4-1) och Normal i listan (figur 4, steg i.4-2) och klicka på OK (figur 4, steg i.4-3).
- Välj DA30 (figur 5, steg i.5-1) på menyraden och Kontroll Theta... (Figur 5, steg i.5-2) att öppna panelen inställningen för DA30 vinkel (θx, θy) konfiguration.
- Välj utsläpp vinkel (θx, θy) = (-6 °, 0 °) för att ta SARPES spectra (figur 5, steg i.5-3).
- Tillämpa magnetfält genom att kontrollera bipolär kondensator banken att magnetisera VLEED målet i positiv riktning längs särskilda axeln (α: x, yeller z).
Obs: I vårt system, denna process kan göras via kommandotolken [figur 6 (a)]. - Klicka på Kör för att ta intensitet spektrum (figur 2, steg i.2-3).
- Gäller magnetfält för att magnetisera VLEED målet i negativ riktning längs α och starta genomsökning för att ta intensitet spektrum.
- Beräkna den spin-polariseringen och spin-löst spektra.
7. skanning ljus polarisering beroendet
- Ändra vinkeln på den λ/2-waveplate just kontrolleras av den stegmotor att ställa ljus polariseringen av 7 eV-laser.
Obs: I vårt system, denna process kan göras via kommandotolken [figur 6 (b)]. - Ta spin-löst spektra för x, y och z -axlarna.
- Skanna spin-löst spektra som en funktion av den lätta polariseringen med varierande waveplate halva vinkeln från 0° till 102° med stegstorlek på 3°.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Innan du börjar SARPES experiment, behöver k positioner fastställas noggrant för att ta spin-löst spektrum med hög statistik spin-integrerade ARPES resultat med hög energi - och kantiga-resolutioner (protokoll 5.1-5.5). Detta demonstreras i figur 7 där ARPES resultaten för en Bi2Se3 enda kristall presenteras. Detta material kallas en prototypiska topologisk isolator med en spin-polariserade ytan staterna14,15. ARPES bandet karta löser klart mycket brant Dirac-cone-liknande energi spridningen av tvådimensionella ytbehandla statligt16. ARPES resultaten bekräftar högkvalitativa klyvs ytan och prov orientering. Från energi och rörelsemängd information av bandet karta och Fermi ytan mappningen, kan man nu välja den specifika spridningsvinkeln för SARPES experiment.
Figur 8 (a) representerar de energi distribution kurvorna (hormonstörande ämnen) för olika magnetiserande riktning (+My och -My) tas vid (θx, θy) = (-6 °, 0 °) över -kF av den yta band, motsvarar skära längs den streckade linjen som visas i figur 7. Uppgifterna för kan de spin-löst hormonstörande ämnen erhållas i följande. Först uppskattas den spin polariseringen (Py) med hjälp av detta förhållande:
där α är den lösta axeln (x, y och z), och jag+M α (jag–M α) är den fotoelektronen intensitet för +M α (-M α), och S EFF är funktionen Sherman som är vanligen 0,311. Det erhållna Py kurvan visas i figur 8 (b). Spin-löst spektra för spin-up (
) och spin-down (
) erhålls sedan genom:
Den resulterande spin-löst spectra visas i figur 8(c).
Dubbel VLEED spin detektorerna tillåter oss att erhålla 3D spin-upplösning längs x-, y - och z -axlarna. Detta visas i figur 9(a) där spin-löst spektra med hjälp av p-polarisering set-up och motsvarande spin-polarisation (Px, Py och Pz) är visas. Den tydliga toppen nära Fermi energin tilldelas de ytbehandla statligt av Bi2Se3. Data representerar att Py är fullt spinn-polariserade ~ 100% medan de andra komponenterna, Px och Pz, är negligibly litet. 3D löst spin-spectra illustrerar således spin quantum axel de ytbehandla statligt fast längs y, vilket är förenligt med bandet beräkningar16,17,18.
Då vi fokuserar på orbital selektiv excitation av p- och s-polariserade laser. I allmänhet under stark spin-orbit koppling, blandas olika orbital symmetri med motsatt spinor i en enda egenfunktion17,18. I våra experimentella geometri, p-polariserat (s-polariserade) ljus är känslig för px och pz (py) orbital komponenter i spin-bana tillsammans vågfunktionen (infällda i Figur 9). Därmed, genom spin-orbital kopplingen, orbital-Selektiv laser-SARPES bör upptäcka motsatt spinn-polarisation för p- och s-polarisering. Faktiskt, detta visas i figur 9(a) och 9 b. Vi observerar tydligt betydande ljus polarisering beroende Py direkt visar spin-orbit koppling effekt i ytläge17,18.
Dessutom laser-SARPES ger ytterligare undersöka den linjära-polarisering evolutionen Px, Py och Pz även med lutande ljus polarisering mellan p- och s-polarizations 19. som visas i figur 10(a), laser-SARPES med 3D spin upptäckt visar Px, Py och Pz på 0,025 eV av den bindande energin som en funktion av den linjär-polarisationer. Här innehåller resultatet 102 datapunkter, som förvärvades inom 6 h. Polarisering beroendet av Py förklaras enkelt av ett faktum att positiva och negativa Py av photoelectrons upphetsad av p- och s-komponenter av tillämpad laser avbryta ut. Detta kan dock inte förklara utvecklingen av Px och Pz. För att helt beskriva detta resultat, är det nödvändigt att undersöka sammanhängande spin process i photoemission som sammanfattas i figur 10(b). Om den linjär polarizationen retar samtidigt spinn-upp- och spin stater, dessa två quantum-spin baser är ett konsekvent staplade i ett fotoelektronen tillstånd, vilket resulterar i spin rotation. I själva verket visas polarisering beroendet väl reproduceras av modell beräkningen med en övervägande av sammanhängande störningar mellan spinn-upp- och spin-upphetsad av p- och s-polarizations19. Liknande spin effekt har observerats alternativt av 3D SARPES med synkrotronstrålning20,21.
Figur 1: Schematisk ritning av detection system för laser-SARPES. Två VLEED spin-detektorer ordnade med ortogonala geometri är anslutna till den halvrunda fotoelektronen analyzer. Denna siffra har ändrats från Yaji, K. et al. 11. vänligen klicka här för att visa en större version av denna siffra.
Figur 2: skärmdumpar av analyzer Kontrollera programvara. Steg i.2-1 till i.2-3 visar hur du startar för att välja Läcksökningsläge (ARPES eller SARPES) och med data. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 3: skärmdumpar i kontrollen panelen för att välja Läcksökningsläge. Steg i.3-1 i.3-4 visar hur man startar Fermi ytan mappning. Om du trycker på knappen Redigera (steg i.3-3), kommer den nya panelen dyka upp för att definiera egenskaperna för mappningen (steg i.3-4).
Figur 4: skärmdumpar i kontrollen panelen för att välja Läcksökningsläge. Steg i.4-1 till i.4-3 visar hur man startar SARPES läge. Om regionen i spin är markerade (steg i.4-1) och botten OK trycks (steg i.4-3), panelen stängs och hela analyzer setup kommer att Visa vara det SARPES läget.
Figur 5: skärmdumpar av elektron deflektor Kontrollpanelen-. Steg i.5-1 till i.5-3 visar hur man styr fotoelektronen deflektorn. Om den regionen kontroll theta... trycks (steg i.5-2), kommer den nya panelen dyka upp för att definiera egenskaperna för fotoelektronen deflektorn (steg i.5-3). Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 6: skärmdumpar av paneler för magnetfält av spin mål och ljus polarisering. Dessa egenskaper styrs av kommandorader i vårt system. (a) kommando för att kontrollera det magnetiska fältet för spin mål: ”spin_coil.exe + X” motsvarar ”namnet på filen i programmet” ”, riktningen av fältet + eller -” och ”axel, x, y eller z”. (B) kommando för att kontrollera den lätta polariseringen: ”wave_plate.exe 180” motsvarar ”namnet på programfilen” och ”den λ-/2-waveplate vinkel”.
Figur 7: Fermi ytan kartläggning och E-k band kartläggning av Bi2Se3 yta stat med hjälp av ARPES. Tankstreck linjen indikerar k position för att ta spin-löst spectra visas i figur 8 och figur 9. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 8: Spinn - och vinkel-löst yta bandet spectra av Bi2Se3. (a) energi distribution kurvor (hormonstörande ämnen) mätt för olika magnetisering vägbeskrivning +My och -My vid en fast spridningsvinkel motsvarande streckad linje snittet i figur 7. (b) spin polarizations som en funktion av bindande energi spin-löst analysresultaten. (c) resulterande hormonstörande ämnen för spin-up (röda trianglar) och spin-down (blå trianglar) kanaler. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 9: p- och s-polarisering beroende av fotoelektronen spin från de ytbehandla statligt av Bi2Se3. (a) och (b) 3D spin-löst spectra förx, y och z-axeln och de motsvarande spin polarizations (Px, Py och Pz) som en funktion av bindande energi erhålls genom p- och s -polarizations fast utsläpp vinkel motsvarande streckad linje snittet i figur 7. I de infällda, experimentell konfigurationerna för p- och s-polarizations visas. Denna siffra har ändrats från Kuroda K. et al. 19. p- (s-) polarisation selektivt retar px och pz (py) som orbital vågfunktionen. Px och pz (py) stater är kopplade till +y spin (−y snurra) i spin-orbitalen tillsammans ytbehandla statligt16,17. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Figur 10: tredimensionella spin polarisering induceras av linjärt polariserat ljus. (a) Tomterna av Px,y,z av Bi2Se3 ytbehandla statligt med avseende på det applied polariserade linjärt laser. I infällt visas det tillämpad elektriskt fältet av laser projiceras på det x-z -planet. Övergripande datapunkterna togs inom 6 h. Denna siffra har ändrats från Kuroda, K. et al. 19. (b) visualiserade 3D spin rotation på grund av störningen av spinn-upp- och spin spin. Klicka här för att se en större version av denna siffra.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
ARPES och SARPES tekniker har ofta använts för att studera elektroniska bandet strukturer genom bandet kartläggning och spin-upptäckt1,2. Utöver dessa allmänna fördelar som visas ovan, kan laser-SARPES baserat på orbital urvalsregeln i optiska dipol magnetisering vara anställd som ny teknik för att visualisera spin-orbital koppling effekten i vågfunktionen och quantum spin störningen . Som framgår i figur 9 och 10, polariseringen av laser kan lätt manipuleras bara genom waveplates till lutande linjär polarizations mellan p- och s-polarizations19. I princip kan cirkulär och även elliptiska polariserat ljus och som används i laser-SAPRES. Denna mängd avstämbara polarisering fås knappast i konventionell ljuskälla såsom noble-gasa-urladda lampan och synkrotronstrålning. Därför ökar en kombination av polarisering-variabel laser och SARPES med 3D spin-upplösning dramatiskt en kapacitet av photoemission teknik.
För att utföra laser-SARPES på bästa villkor, måste en alltid vara försiktig om utrymme-avgift effekt12, som generellt breddar energin av photoelectrons på grund av Coulombs repulsion i en tät elektron packet som avges av hög intensitet laser. Om problemet visas, behöver optimera kraften i 7-eV laser (steg 4,3). Andra, om fotoelektronen intensiteten från prover är dålig, analyzer ingången slit och bländaren ska vara öppna (steg 6.1), dock energi resolutionen offras i detta fall. Därför behöver man noga välja experimental set-up som passar laser-SARPES experiment.
Den största nackdelen med laser-SARPES jämfört med standard photoemission teknik med synkrotronstrålning är att i laser-SAPRES fotonenergin av laser inte är i allmänhet avstämbara. I photoemission teknik, avstämbara fotonen är nödvändigt att probe kz dispersion och identifierar 3D bulk band strukturer och tvådimensionell yta anges1. Dessutom kan fotonenergin 7 EV används i denna uppsats Skanna små k område jämfört med högre fotonenergi. Laser-SARPES är därför sannolikt begränsad till utredningarna av tvådimensionella ytan stater runt Brillouin zon center.
Det bör dock noteras att kraften i laser-SARPES teknik kan tillämpas allmänt för spin-orbit kopplade stater. Nyligen, med hjälp av protokollet beskrivs inom detta papper, vi har ytterligare visade stark spin-orbit koppling effekt och dess betydande k-beroende i Bi tunn film22 och BiAg2/Ag(111) yta legering23. Det är också värt att notera att hög-effektiva SARPES teknik bara börjar utvecklas och gradvis blir standardiserad experimentell teknik. Protokollet är avsett att hjälpa forskare att använda SARPES och förstå producerade data.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna förklarar att de har inga konkurrerande finansiella intressen.
Acknowledgments
Vi tackar M. Nakayama, S. Toyohisa, A. Fukushima och Y. Ishida för stöd till experimentella setup. Vi tacksamt erkänna finansiering från JSPS Grantin-stödet för vetenskaplig forskning (B) genom projektet nr 26287061 och för unga forskare (B) genom projektet nr 15K 17675. Detta arbete var också stöds av MEXT av Japan (innovativa området ”topologiska material Science”, bevilja nr 16 H 00979) och 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).
