Summary
Hier combineren we polarisatie-variabele 7-eV laser met draai - en hoek-opgelost photoemission techniek voor het visualiseren van het effect van de rotatie-orbitaal koppeling in stevige staten.
Abstract
Het doel van dit protocol is te presenteren van het uitvoeren van de spin - en hoek-opgelost photoemission spectroscopie gecombineerd met polarisatie-variabele 7-eV laser (laser-SARPES), en tonen een kracht van deze techniek voor het bestuderen van de vaste stoffysica. Laser-SARPES behaalt twee grote mogelijkheden. In de eerste plaats door het onderzoek van orbitale selectieregel van lineair gepolariseerde lasers, kan orbital selectieve excitatie worden uitgevoerd in SAPRES experiment. Ten tweede, kan de techniek Toon volledige informatie van een variatie van de as van de quantum spin als een functie van de polarisatie van licht. Om aan te tonen de kracht van de medewerking van deze mogelijkheden in laser-SARPES, passen we deze techniek voor het onderzoek van spin-baan combinatie oppervlakte Staten van Bi2Se-3. Deze techniek biedt aan spin en orbital componenten van de spin-baan combinatie golffuncties ontleden. Bovendien, als een vertegenwoordiger voordeel van het gebruik van de directe spin detectie met de polarisatie-variabele laser samengewerkt, de techniek ondubbelzinnig visualiseert de afhankelijkheid van de lichte polarisatie van de spin quantum as in drie-dimensie. Laser-SARPES verhoogt drastisch een vermogen van photoemission techniek.
Introduction
Hoek-opgelost photoemission spectroscopie (CEVENNEN) techniek uitgegroeid tot een van de meest krachtige tool om te onderzoeken quasiparticle band structuren stevige staten1. De meeste van de aantrekkelijke functie van de CEVENNEN is de mogelijkheid voor het omzetten van de band te karakteriseren elektronische Staten in energie en impuls ruimte. Spin-resolved CEVENNEN (SARPES), die hier met draai-detectors, bv uitgerust is. Mott detector2,3, verder stelt ons in staat om op te lossen van de spin-karakter van de waargenomen band structuren4. Omdat de Mott-detector kan meten de spin met twee assen (x en z, of y en z), de combinatie van de twee Mott detectoren verder maakt het mogelijk om het verkrijgen van de oriëntatie van de spin in drie dimensie4,5 . Voor decennia, echter de SARPES experimenten werden leed aan hun lage efficiëntie (doorgaans 1/10000 vergeleken met die voor spin-geïntegreerd CEVENNEN meting)3,4,5,6 ,7, die de energie- en hoekige-resoluties had beperkt. Onlangs, is de resolutie van de energie van de SARPES opgetrokken met een hoog-efficiënte spin detector gebaseerd op uitwisseling verstrooiing, de zogenaamde zeer-lage-energie-elektronendiffractie (VLEED) detector7,8,9 ,10. Met deze detector, de kwaliteit van de gegevens is aanzienlijk verbeterd en de gegevens-Acquisitietijd is ingekort. Onlangs, SARPES geslaagd om sterk aan spin-gepolariseerde elektronische Staten en met name spin-baan koppeling effect wat resulteert in de textuur van de spin van de oppervlakte bands7.
Hier, gebruiken we SARPES metingen met een polarisatie-variabele vacuüm ultraviolet laser licht (laser-SARPES) en het aantonen van de grote voordelen van deze gecombineerde techniek. Door middel van het onderzoek op de spin-baan combinatie oppervlakte Staten in Bi2Se3presenteren we twee mogelijkheden van laser-SARPES. Ten eerste, als gevolg van de orbitale selectieregel van lineair gepolariseerde lasers in dipool overgangsregeling, p- en s-gepolariseerd licht selectief prikkelen van een deel van de eigen-golffuncties met verschillende orbitaal symmetrie. Een dergelijke orbitale selectieve excitatie is daardoor beschikbaar in SARPES, namelijk, orbital-selectieve SARPES. Ten tweede, driedimensionale (3D) spin-detectie in SARPES geeft de richting van de as van de quantum spin en direct volledige informatie van de licht-polarisatie afhankelijkheid worden weergegeven. In dit protocol beschrijven we kort een methodologie voor het uitvoeren van deze state-of-the-art laser-SARPES-techniek om te bestuderen van de effecten van de sterke spin-baan koppeling.
Onze laser-SARPES systeem is gelegen aan het Instituut voor vaste stoffysica, de Universiteit van Tokio,11. De schematische tekening van onze laser-SAPRES-machine is afgebeeld in Figuur 1. De polarisatie-variabele 7-eV laser licht12 verlicht het monster oppervlak en de photoelectrons van het monster worden uitgestoten. De polarisatie van de laser wordt automatisch gecontroleerd door MgF2- gebaseerde λ/2- en λ/4-waveplates selectief gebruik van lineaire en circulaire polarisaties. Een halfronde elektron analyzer corrigeert de photoelectrons en analyseert hun kinetische energie (Ekin) en de hoek van de emissie (θx en θy). De intensiteiten photoelectron worden toegewezen op de Ekin-θx scherm gecontroleerd door een CCD-camera. Dit beeld wordt direct omgezet in de structuur van de energie-band in de reciproque ruimte.
Voor de meting van de SARPES, de photoelectrons met een hoek van de specifieke emissie en de kinetische energie geanalyseerd door de elektron analyzer naar twee VLEED-achtige spin detectoren met een 90 graden photoelectron deflector worden geleid en de photoelectron balken zijn gericht op twee verschillende doelstellingen van Fe(001) -p(1 × 1) films beëindigd door zuurstof. De photoelectrons doorgevoerd door de streefcijfers worden gedetecteerd in één kanaal detectie met behulp van een channeltron geplaatst in elke spin detector. De doelstellingen van de VLEED kunnen worden gemagnetiseerde met Helmholtz-type elektrische spoelen die zijn gerangschikt met orthogonale geometrie ten opzichte van elkaar. De magnetisatie-richting wordt beheerd door de bank bipolaire condensor. De dubbele VLEED spin detectoren waardoor ons in staat stellen om te analyseren van de spin-polarisatie vector van de photoelectron in drie dimensies.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. voorbeeld van de Mount en installatie
- Single-crystal monsters van Bi2Se313 gesneden in een geschatte grootte van 1 × 1 × 0.5 mm3 en gebruik Splinter gebaseerde epoxy lijm van het monster, tot de monsterhouder.
- Plak de scotch tape op het oppervlak van de steekproef.
Opmerking: De scotch tape wordt gebruikt om het klieven van het monster in met Vacuuemcel (UHV) te verkrijgen van een succesvol schoon oppervlak. - Installeer het monster in het tijdschrift in de belasting-slot monster en start van de pomp, totdat de druk van de vergrendeling van de belasting lager dan 1 × 10-5 Pa. is
2. voorbeeld splijten
- Open de klep van de UHV tussen de belasting-vergrendeling en de UHV voorbereiding zaal.
- Verplaatsen het monster magazine uit de rots van de belasting aan de voorbereiding kamer met behulp van de lineaire/rotary-feedthrough die is gekoppeld aan de belasting lock kamer.
- Het monster van het monster tijdschrift halen door de staaf van de overdracht verbonden aan de kamer van de voorbereiding.
- Zet terug het monster tijdschrift in de belasting-vergrendeling en sluit de klep van de UHV.
- Wacht totdat de druk van de voorbereiding kamer lager dan 5 × 10-7 Pa. is
- Schil de plakband met behulp van wiebelen stok in de voorbereiding zaal en klieven van het monster onder de UHV voorwaarde.
3. voorbeeld overdracht naar de positie van de meting
- Overbrengen van het monster naar de UHV meting-kamer, en het monteren van het monster naar het hoofdwerkgebied gonio door de schroevendraaier uitgerust met de meting-kamer.
- De gonio-fase verplaatsen naar de positie van de meting en gebruik de micrometer fase precies de steekproef om cursor te verplaatsen naar de focus van de spectrometer.
4. 7eV-laser Setup
- Zet de Nd:YVO4 laser.
Opmerking: De laser genereert 355 nm laserlicht met een hoge herhaling snelheid van 120 MHz. - Open de sluiter laser beam, en ervoor te zorgen dat de laser de KBBF crystal en een tweede-harmonische Golf van 177 passeert nm (6.994 eV) wordt gegenereerd.
- De kracht van de 7eV-laser optimaliseren door het veranderen van de kracht van de laser van de 355-nm met de variabele verzwakker.
5. CEVENNEN Data-acquisitie
- Open de analyzer controle-software op de desktop computer.
Opmerking: We gebruiken "SES software", dat een algemeen programma voor controle ScientaOmicron analyzer met een elektron deflector is. - Selecteer Setuphieronder volgorde in het menu bar (Figuur 2, stap i.2-1).
- Kies CEVENNEN configuratie (Figuur 3, stap i.3-1) en de CEVENNEN toewijzing in de lijst (Figuur 3, stap i.3-2) voor het uitvoeren van de Fermi-oppervlak toewijzing met de deflector photoelectron.
- Klik op bewerken (Figuur 3, stap i.3-3) en configureer Fermi oppervlakte toewijzing variërend van-12 ° tot 12 ° van een emissie hoek θy met een stap grootte van 0,5 ° (Figuur 3, stap i.3-4).
Opmerking: De halfronde analyzer met een elektron deflector stelt ons in staat om het Fermi-oppervlak zonder de monster rotaties in kaart. - Klik op uitvoeren (Figuur 2, stap i.2-3).
6. SARPES Data-acquisitie
- Handmatig wijzigen van de set-up van de machine voor het meten van de SARPES met inbegrip van de analyzer ingang gleuf en de diafragma grootte (Figuur 1).
- Selecteer Setuphieronder volgorde in het menu bar (Figuur 2, stap i.2-2).
- Kies Spin configuratie (Figuur 4, stap i.4-1) en normaal in de lijst (Figuur 4, stap i.4-2), en klik op OK (Figuur 4, stap i.4-3).
- Selecteer DA30 (Figuur 5, stap i.5-1) op de menubalk en Controle Theta... (Figuur 5, stap i.5-2) te openen van het panel van de instelling voor de configuratie van de hoek (θx, θy) DA30.
- Kies de emissie hoek (θx, θy) = (-6 °, 0 °) te nemen van de spectra van het SARPES (Figuur 5, stap i.5-3).
- Magnetisch veld van toepassing door het beheersen van de bipolaire condensor bank en het VLEED doel in positieve richting langs de bijzondere as magnetiseren (α: x, yof z).
Opmerking: In ons systeem, dit proces kan worden gedaan via de MS-DOS-prompt [Figuur 6 (a)]. - Klik op uitvoeren om intensiteit spectrum (Figuur 2, stap i.2-3).
- Magnetisch veld om te magnetiseren het doel van de VLEED in negatieve richting langs α en start scan om intensiteit spectrum van toepassing.
- Bereken de spin-polarisatie en de spectra spin-opgelost.
7. het scannen van de afhankelijkheid van de lichte polarisatie
- Wijzig de hoek van de λ/2-waveplate juist gecontroleerd door de stepping motor om af te stemmen op de lichte polarisatie van de 7 eV-laser.
Opmerking: In ons systeem, dit proces kan worden gedaan via de MS-DOS-prompt [Figuur 6 (b)]. - Nemen van de spectra van spin-opgelost voor x, y en z -assen.
- Scan de spectra spin-opgelost als een functie van de lichte polarisatie met variërende de halve waveplate hoek van 0° tot 102° met de stap-grootte van 3°.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Voordat u begint SARPES experimenten, moeten k standpunten nauwkeurig worden bepaald voor het nemen van spectrum spin-opgelost met behulp van hoge statistiek spin-geïntegreerd CEVENNEN resultaten met hoge energie - en hoekige-resoluties (protocol 5.1-5.5). Dit wordt geïllustreerd in Figuur 7 waar de CEVENNEN resultaten voor een Bi2Se3 één crystal worden gepresenteerd. Dit materiaal staat bekend als een prototypische topologische isolator met een spin-gepolariseerde oppervlakte Staten14,15. De CEVENNEN band kaart verhelpt duidelijk de zeer steile Dirac-kegel-achtige energie spreiding van de twee-dimensionale oppervlak staat16. De CEVENNEN resultaten bevestigen hoge kwaliteit van het gekloofd oppervlak en de afdrukstand van de steekproef. Van de energie en impuls informatie van de kaart van de band en de Fermi-oppervlak toewijzing, kan men nu de hoek van de specifieke emissie voor SARPES experiment kiezen.
Figuur 8 (a) vertegenwoordigt de energie distributie curven (EDCs) voor verschillende magnetisatie richting (+My en -My) genomen (θx, θy) = (-6 °, 0 °) over -kF van de oppervlakte band, overeenkomt met de cut langs de stippellijn weergegeven in afbeelding 7. De gegevens, kunnen de spin-resolved EDCs worden verkregen in de volgende. Aanvankelijk, is de spin polarisatie (Py) geschat aan de hand van deze relatie:
waar α de opgelost as (x, y en z), en ik+M α (ik-M α) is de photoelectron intensiteit voor +M α (-M α), en S EVF is de Sherman-functie die meestal 0.311 is. De verkregen Py curve wordt weergegeven in Figuur 8 (b). De spin-resolved spectra voor spin-up (
) en spin-down (
) daarna worden verkregen door:
De resulterende spin-opgelost spectra staan in Figuur 8(c).
De dubbele VLEED spin detectoren laten te verkrijgen van 3D-rotatie-resolutie langs de x-, y - en z -assen. Dit wordt geïllustreerd in Figuur 9(a) waar de spin-resolved spectra met behulp van p-polarisatie set-up en de bijbehorende spin-polarisatie (Px, Py en Pz) komt te staan. De duidelijke piek in de buurt van de Fermi-energie wordt toegewezen aan de oppervlakte staat voor Bi2Se-3. De gegevens vertegenwoordigt dat Py volledig spin-gepolariseerde ~ 100%, is terwijl de andere componenten, Px en Pz, verwaarloosbaar klein zijn. De 3D spin-opgelost spectra dus illustreren de spin quantum as van de oppervlakte staat vast langs y, dieovereenkomt met band berekeningen16,17,18.
Vervolgens richten we ons op de orbitale selectieve excitatie van p- en s-gepolariseerd laser. In het algemeen, onder sterke spin-baan koppeling, wordt verschillende orbitaal symmetrie gemengd met tegenovergestelde spinor in een enkele eigenfunctie17,18. In onze experimentele geometrie, p-gepolariseerde (s-gepolariseerd) licht is gevoelig voor px en pz (py) orbital componenten in de spin-baan combinatie golffunctie (inzet in Figuur 9). Daardoor, door de koppeling van de spin-orbitaal, orbital-selectieve laser-SARPES moeten detecteren tegenovergestelde spin-polarisatie voor p- en s-polarisatie. Inderdaad, dit wordt geïllustreerd in Figuur 9(a) en 9. We zien duidelijk significant licht polarisatie afhankelijkheid van Py spin-baan koppeling effect in het oppervlak staat17,18direct weer te geven.
Daarnaast biedt laser-SARPES aan het verder onderzoeken de evolutie van de lineaire-polarisatie Px Py en Pz zelfs met gekanteld lichte polarisatie tussen p- en s-polarisaties 19. zoals aangegeven in Figuur 10(a), laser-SARPES met 3D-rotatie detectie weergegeven Px Py en Pz 0,025 eV van de bindingsenergie als een functie van de lineaire-polarisaties. Hier het resultaat 102 gegevenspunten bevat, die werd verworven binnen 6 uur. De afhankelijkheid van de polarisatie van Py is gemakkelijk te verklaren door een feit dat de positieve en negatieve Py van de photoelectrons opgewonden door p- en s-componenten van de toegepaste laser opheffen. Dit kan echter niet de evolutie van Px en Pzuitleggen. Volledig beschrijven dit resultaat, is het noodzakelijk te overwegen van coherente spin proces in photoemission zoals samengevat in Figuur 10(b). Als de lineaire polarisatie tegelijkertijd spin-up en spin-down Staten wekt, zijn deze twee grondslagen van de quantum-spin coherente Kagel in een photoelectron staat, wat resulteert in de rotatie van de spin. In feite de weergegeven polarisatie afhankelijkheid wordt goed weergegeven door de berekening van het model met een tegenwaarde van coherente interferentie tussen spin-up en spin-down opgewonden door p- en s-polarisaties19. De soortgelijke draai-effect ook geconstateerd door 3D SARPES met synchrotronstraling20,21.
Figuur 1: schematische tekening van de detectiesystemen van laser-SARPES. Twee VLEED spin-detectors geregeld met orthogonale meetkunde zijn verbonden met de halfronde photoelectron analyzer. Dit cijfer is gewijzigd van Yaji, K. et al. 11. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2: Screenshots van de analysator controle software. Stappen i.2-1 naar i.2-3 laten zien hoe u start voor detectie-modus (CEVENNEN of SARPES) en nemen gegevens te selecteren. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3: Screenshots van de controle paneel voor detectie-modus kiezen. I.3-4 stappen i.3-1 laten zien hoe start Fermi oppervlakte toewijzing. Als de knop bewerken is ingedrukt (stap i.3-3), zal het nieuwe deelvenster knal opwaarts te definiëren van de eigenschappen van de toewijzing (stap i.3-4).
Figuur 4: Screenshots van de controle paneel voor detectie-modus kiezen. I.4-3 stappen i.4-1 laten zien hoe SARPES-modus starten. Als het gebied van spin geselecteerde (stap i.4-1) en de onderkant OK wordt gedrukt (stap i.4-3), het paneel zal sluiten en de hele analyzer setup zal blijken te zijn van de SARPES-modus.
Figuur 5: Screenshots van het elektron-bedieningspaneel voor deflector. Stappen i.5-1 aan i.5-3 laten zien hoe u kunt besturen van de deflector photoelectron. Als de regio controle theta... is ingedrukt (stap i.5-2), zal het nieuwe deelvenster knal opwaarts te definiëren van de eigenschappen van de deflector photoelectron (stap i.5-3). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 6: Screenshots van de panelen voor magnetisch veld van spin doelen en lichte polarisatie. Deze eigenschappen worden gecontroleerd door opdrachtregels in ons systeem. (a) de opdracht om te controleren van het magnetisch veld voor de doelstellingen van de spin: "spin_coil.exe + X" komt overeen met "de naam van het toepassingsbestand", "de richting van het veld + of -" en "as, x, y of z". (B) de opdracht om te controleren de lichte polarisatie: "wave_plate.exe 180" komt overeen met "de naam van het toepassingsbestand" en "de hoek van de λ-/2-waveplate".
Figuur 7: Fermi oppervlakte mapping en E-k band toewijzing van Bi2Se3 oppervlakte staat met behulp van de CEVENNEN. De dash-lijn geeft k positie voor het nemen van de spin-resolved spectra weergegeven in Figuur 8 en 9 van de figuur. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 8: Spin - en hoek-resolved oppervlakte band spectra van Bi2Se-3. (a) energie distributie curven (EDCs) gemeten voor verschillende magnetisatie richtingen +My en -My in een hoek van de vaste emissie overeenkomt met de onderbroken lijn knippen in Figuur 7. (b) spin polarisaties als functie van de bindingsenergie verkregen van de spin-opgelost-analyse. (c) de resulterende EDCs voor spin-up (rode driehoeken) en spin-down (blauwe driehoekjes) kanalen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 9: p- en s-polarisatie afhankelijkheid van photoelectron spin van de oppervlakte staat voor Bi2Se-3. (a) en (b) 3D spin-resolved spectra voorx, y en z-assen en de bijbehorende spin polarisaties (Px, Py en Pz) als een functie van bindingsenergie verkregen door p- en s -polarisaties onder een hoek van de vaste emissie overeenkomt met de onderbroken lijn knippen in Figuur 7. In de inzet, experimentele configuraties voor p- en s-polarisaties worden weergegeven. Dit cijfer is gewijzigd van Kuroda K. et al. 19. de p- (s-) polarisatie selectief prikkelt px en pz (py) zoals orbital golffunctie. De px en pz (py) Staten zijn gekoppeld aan +y spin (−y spin) in het spin-orbitaal combinatie oppervlakte staat16,17. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 10: driedimensionale draai polarisatie-effect geïnduceerd door lineair gepolariseerd licht. (a) De percelen van Px,y,z van de Bi2Se3 oppervlakte staat met betrekking tot de toegepaste lineair gepolariseerd laser. In de inzet, wordt de toegepaste veldsterkte van de laser geprojecteerd op het x-z vlak weergegeven. De algemene gegevenspunten werden genomen binnen 6 uur. Dit cijfer is gewijzigd van Kuroda, K. et al. 19. (b) rotatie van de 3D-rotatie als gevolg van de inmenging van spin-up en spin-down spin gevisualiseerd. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
CEVENNEN en SARPES technieken zijn meestal gebruikt voor de studie van elektronische band structuren door middel van de toewijzing van de band en spin-detectie1,2. Naast deze algemene voordelen hierboven, kunnen laser-SARPES op basis van orbitaal selectieregel in optische dipool excitatie worden ingezet als een nieuwe techniek voor het visualiseren van het effect van de rotatie-orbitaal koppeling in de golffunctie en quantum spin-storing . Zoals aangetoond in Figuur 9 en 10, de polarisatie van laser gemakkelijk kan worden gemanipuleerd net door waveplates aan gekanteld lineaire polarisaties tussen p- en s-polarisaties19. In principe kunnen zelfs elliptische verdienstelijke en cirkelvormige gepolariseerd licht worden verkregen en gebruikt in laser-SAPRES. Deze variëteit van afstembare polarisatie is nauwelijks verkregen in conventionele lichtbron zoals noble-gas-ontladingslamp en synchrotronstraling. Daarom is een combinatie van polarisatie-variabele laser- en SARPES met 3D-rotatie-resolutie drastisch verhoogt een vermogen van photoemission techniek.
Voor het uitvoeren van laser-SARPES onder de beste conditie, moet men altijd voorzichtig zijn over ruimte-charge effect12, die over het algemeen de energie van de photoelectrons als gevolg van Coulomb afkeer in een pakje van de dichte elektron wordt uitgestraald door de hoge intensiteit laser verbreedt. Als dit probleem wordt weergegeven, moet men de kracht van de 7-eV laser (stap 4.3) te optimaliseren. Ten tweede, als de intensiteit van de photoelectron vanaf monsters slecht is, de analyzer ingang gleuf en het diafragma moet openen (stap 6.1), echter, in dit geval de resolutie van de energie wordt opgeofferd. Daarom moet een zorgvuldig selecteren van de experimentele opstelling aan laser-SARPES experimenten.
Het grootste nadeel van laser-SARPES in vergelijking met standaard photoemission techniek met synchrotronstraling is dat in laser-SAPRES de foton-energie van de laser in het algemeen niet afstembare. In photoemission de techniek, de afstembare foton is noodzakelijk om te sonderen kz dispersie, en identificeert 3D bulk band structuren en twee-dimensionale oppervlak staat1. Bovendien kan de foton-energie van 7 eV gebruikt in dit document scannen kleine k gebied vergeleken met die met hogere foton-energie. Laser-SARPES is dan ook waarschijnlijk beperkt in het onderzoek van twee-dimensionale oppervlak staten rond Brillouin zone centrum.
Echter, opgemerkt moet worden dat de kracht van laser-SARPES techniek voor spin-baan combinatie staten grote schaal kan worden toegepast. Onlangs, via het protocol beschreven in dit document, hebben we verder onthuld sterke spin-baan koppeling effect en haar aanzienlijke k-afhankelijkheid in Bi dunne film22 en BiAg2/Ag(111) oppervlakte legering23. Het is ook vermeldenswaard dat hoog-efficiënte SARPES techniek is slechts het begin tot het ontwikkelen en geleidelijk een standaard experimentele techniek wordt. Het protocol is bedoeld om onderzoekers gebruiken SARPES en begrijpen van de geproduceerde gegevens te helpen.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen hebben.
Acknowledgments
Wij danken M. Nakayama, S. Toyohisa, A. Fukushima en Y. Ishida voor ondersteuning biedt voor de experimentele opzet. Wij nogmaals mijn dankbaarheid uitspreken van de JSPS Grantin-Aid financiering voor wetenschappelijk onderzoek (B) door middel van Project nr. 26287061 en voor jonge wetenschappers (B) door middel van Project nr. 15K 17675. Dit werk werd ook ondersteund door MEXT van Japan (innovatieve gebied "topologische Materials Science," verlenen No. 16 H 00979) en JSPS KAKENHI (Grant No. 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).
