Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Электронная энергетическая и спиновая структура тонких слоёв металлов, индуцированная спин-орбитальным взаимодействием

Диссертация: Электронная энергетическая и спиновая структура тонких слоёв металлов, индуцированная спин-орбитальным взаимодействием
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Цель диссертационной работы. Работа заключалась в исследовании электронной энергетической и спиновой структуры в тонких слоях металлов для выявления закономерностей спин-орбитального взаимодействия и факторов, определяющих это взаимодействие. Для этого исследовались тонкие эпитаксиальные слои благородных и простых металлов (Аи, Ag, Си, А1, Л^) с различным атомным номером Z, формируемые… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Обзор литературы
    • 1. 1. Особенности электронной энергетической и спиновой структуры тонких слоёв металлов
      • 1. 1. 1. Размерное квантование электронной энергетической структуры в тонких слоях металлов
      • 1. 1. 2. Влияние электронной энергетической структуры подложки. Эффект &bdquo-непересечения" дисперсионных зависимостей
      • 1. 1. 3. Спин-орбитальное взаимодействие. Эффект Рашба
      • 1. 1. 4. Эффект спиновой поляризации электронных состояний в тонких слоях металлов
    • 1. 2. Механизмы роста тонких плёнок металлов
    • 1. 3. Выводы
  • Глава 2. Экспериментальные методы исследования и подготовка эксперимента
    • 2. 1. Метод фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением и его использование для анализа стехиометрического состава и электронной структуры низкоразмерных 2Э металлических систем
      • 2. 1. 1. Метод фотоэлектронной спектроскопии с угловым и спиновым разрешением
    • 2. 2. Дифракция медленных электронов для анализа кристаллической структуры тонких слоёв металлов
    • 2. 3. Сверхвысоковакуумные исследовательские системы
    • 2. 4. Приготовление и очистка поверхностей Ш (110) и Мо (110)
    • 2. 5. Приготовление слоёв металла на поверхностях Ш (110) и Мо (110)
  • Глава 3. Электронная энергетическая структура поверхностей ¥-Х110) и Мо (ИО)
  • Глава 4. Электронная энергетическая и спиновая структура тонких слоёв благородных металлов (Ag, Аи и Си) на поверхностях У (110) и Мо (110)
    • 4. 1. Формирование квантовых электронных состояний в тонких слоях Аи и
  • Си в зависимости от толщины
    • 4. 1. 1. Исследование дисперсионных зависимостей квантовых электронных состояний в направлении
  • поверхностной зоны Бриллюэна
    • 4. 1. 2. Индуцированная спиновая поляризация квантовых электронных состояний
    • 4. 2. Формирование интерфейсных электронных состояний в монослойных покрытиях Аg, Аи и Си на поверхностях «^110) и Мо (110)
    • 4. 2. 1. Исследование дисперсионных зависимостей интерфейсных электронных состояний в направлении
  • поверхностной зоны Бриллюэна
    • 4. 2. 2. Индуцированная спиновая поляризация интерфейсных электронных состояний. Зависимость от атомного номера напыляемого металла и материала подложки
    • 4. 3. Выводы
  • Глава 5. Электронная энергетическая и спиновая структура тонких слоёв простых металлов на поверхности ?(110)
    • 5. 1. Электронная энергетическая структура тонких слоёв на поверхностях >^(110) и Мо (110)
      • 5. 1. 1. Калибровка толщины исследуемых слоёв М^ по спектрам квантовых состояний
      • 5. 1. 2. Изменения дисперсионных зависимостей поверхностных состояний в зависимости от толщины слоёв магния
      • 5. 1. 3. Выводы
    • 5. 2. Механизм роста слоёв А1 на поверхности А^(110). Формирование квантовых электронных состояний в тонких слоях А1 на поверхности «^(110)

    5.3. Интерфейсные и квантовые электронные состояния в тонких слоях А1 на Ш (110). Зависящий от спина эффект &bdquo-непересечения» дисперсионных зависимостей электронных состояний. Модификация спиновой электронной структуры

    5.3.1. Дисперсионные зависимости интерфейсных и квантовых электронных состояний в направлении ГН и Г1Ч поверхностной зоны Бриллюэна и эффект &bdquo-непересечения".

    5.4. Выводы

    Глава 6. Сравнение эффектов спиновой поляризации, индуцированной в тонких слоях металлов различного типа на поверхности У (110).

    6.1. Спиновая электронная структура W (110)

    6.2. Спин-поляризованные поверхностные резонансы \^(110) и их роль в эффекте индуцированного подложкой спин-орбитального расщепления квантовых и интерфейсных электронных состояний в тонких слоях металлов различной природы на поверхности «?(110)

    6.3. Выводы.

    Глава 7. Электронная энергетическая и спиновая структура графена на поверхности интеркалированного слоя золота.

    7.1. Синтез графена на поверхности слоя N?(111) на Ш (110)

    7.2. Модификация электронной структуры графенового монослоя вследствие ин-теркаляции атомов Аи

    7.3. Спиновая электронная структура графенового монослоя в синтезируемой структуре и её взаимосвязь с эффектом гибридизации Аи й состояний с

    7 г состоянием графена

    7.4. Выводы.

Электронная энергетическая и спиновая структура тонких слоёв металлов, индуцированная спин-орбитальным взаимодействием (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Актуальность работы. В настоящее время исследования в направлении изучения спиновой электронной структуры различных низкоразмерных систем привлекают повышенное внимание вследствие бурного развития нового направления наноэлектроники — спинтро-ники, основанной на управлении спином электрона вместо его заряда [1, 2]. Хорошо известно, что именно спиновая поляризация квантовых состояний в слоистых системах на основе чередующихся слоёв магнитных и благородных металлов приводит к модуляции магнитных свойств и эффекту осциллирующего магнитосопротивления в зависимости от толщины слоя немагнитного металла, обусловленному различием в транспортных, характеристиках для электрона с различными проекциями спина [3]. Этот эффект находит в настоящее время широкое применение при разработке устройств записи и считывания информации [4]. Другой возможностью, приводящей к спиновой поляризации электронных состояний, является спин-орбитальное взаимодействие, в результате которого модифицируются спиновые характеристики низкоразмерных систем без влияния магнитного поля. И это может быть использовано для существенного уменьшения размеров спиновых устройств. Эффект индуцированного подложкой спин-орбитального взаимодействия, подробно исследованный в данной работе, приводит к расщеплению электронных состояний по спину в тонких слоях лёгких металлов и даже графена, в которых в обычных условиях величина спин-орбитального расщепления электронных состояний пренебрежимо мала. Это открывает дополнительные обширные возможности для конструирования спиновых низкоразмерных устройств на основе металлов любого типа. Поэтому тема диссертационной работы является безусловно актуальной.

Цель диссертационной работы. Работа заключалась в исследовании электронной энергетической и спиновой структуры в тонких слоях металлов для выявления закономерностей спин-орбитального взаимодействия и факторов, определяющих это взаимодействие. Для этого исследовались тонкие эпитаксиальные слои благородных и простых металлов (Аи, Ag, Си, А1, Л^) с различным атомным номером Z, формируемые на подложках УХ110) и Мо (110) также с различным атомным номером, для выявления роли адсорбируемого металла и подложки, соответствующего внутриатомного градиента потенциала атомов подложки и гибридизации с электронными состояниями подложки в формировании исследуемой спиновой структуры электронных состояний в тонких слоях металлов.

Научная новизна. Работа содержит большое количество новых экспериментальных результатов и сформулированных научных заключений. Ниже перечислены наиболее важные из них. В работе впервые:

1. Показан и проанализирован дискретный характер изменения энергий квантовых электронных состояний в зависимости от толщины при формировании каждого нового монослоя в ультратонких слоях Си, А1, N. g на поверхностях Ш (1Ю) и Мо (ИО). Выявлена прямая взаимосвязь между энергиями квантовых электронных состояний и толщиной слоя, позволяющая производить прецизионную калибровку напыляемых слоёв с точностью до долей монослоя.

2. Проведены исследования методом спин-разрешённой фотоэлектронной спектроскопии и выявлено спиновое энергетическое расщепление электронных валентных состояний в ультратонких слоях и монослойных покрытиях благородных (Аи, Ag, Си) и простого (А1) металлов на поверхности УХ110).

3. Выявлено, что обнаруженная спиновая поляризация квантовых и интерфейсных состояний обусловлена эффектом индуцированного спин-орбитального взаимодействия. Причём, если для тонких слоёв Аи, А§-, Си и частично А1 поведение спин-поляри-зованных квантовых электронных состояний может быть описано в рамках модифицированной модели Рашба (с ростом параллельной составляющей импульса /сц увеличивается величина расщепления), то для интерфейсных состояний спиновое расщепление обусловлено взаимодействием с поверхностными (1, резонансами подложки и характеризуется уменьшением величины расщепления с ростом Щ.

4. Для тонких слоёв А1 на «Д^(1Ю) обнаружен спин-зависимый эффект &bdquo-непересечения» электронных состояний при взаимодействии квантовых и интерфейсных состояний, проявляющийся в появлении локальной области запрещённых состояний и существенном искажении дисперсионных зависимостей для состояний с различной проекцией спина.

5. Показано различное проявление эффекта индуцированного спин-орбитального расщепления квантовых электронных состояний в тонких слоях металлов в областях вне и внутри запрещённой зоны в электронной структуре подложки «^(110): а) вне запрещённой зоны — в соответствии с модифицированной моделью Рашба, б) внутри запрещённой зоны — исходя из особенностей гибридизации электронных состояний с различной проекцией спина.

6. Показано, что для тонких слоев M. g на поверхности А^(ИО) и Мо (110) эффект спинового расщепления проявляется в значительно меньшей степени вследствие локализации формируемых гибридизованных состояний вблизи поверхности (в результате взаимодействия с поверхностными состояниями N. g, в отличии от Аи, Си, А1, где волновые функции гибридизованных состояний локализованы вблизи межфазовой границы).

7. Обнаружено аномально высокое спиновое расщепление 7 г состояния квазисвободного графена при взаимодействии с нижележащим монослоем Аи, которое дополнительно увеличивается в областях пересечения 7 г состояния графена и Аи с? состояний вследствие спин-зависимого эффекта &bdquo-непересечения" .

Практическая значимость. Р1зучение эффекта индуцированного спин-орбитального расщепления электронных состояний и основных факторов, его определяющих, а также изучение особенностей спиновой электронной структуры систем на основе комбинаций различных металлов является необходимым и важным для поиска новых перспективных систем спинтроники и прогнозирования работ соответствующих спиновых электронных устройств. В частности, определение основных параметров, определяющих спиновое расщепление электронных состояний при различных комбинациях контактирующих лёгких и тяжёлых металлов, позволит предсказывать спиновые характеристики прогнозируемых спиновых устройств. При этом возможность индуцированной спиновой поляризации электронных состояний в лёгких металлах при контакте с тяжёлыми металлами позволит существенно расширить перечень материалов со спиновыми характеристиками, необходимыми для конструирования высокоэффективных спиновых устройств.

Обнаруженный эффект индуцированной спиновой поляризации тг состояния графена на монослое золота при сохранении его линейной дисперсионной зависимости в области точки К зоны Бриллюэна и всех соответствующих уникальных электронных свойств графена может быть эффективно использован при разработке спинового графенового транзистора со сверхвысоким быстродействием.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Электронные квантовые и интерфейсные состояния в тонком слое благородного (Аи, Ag, Си) или простого (А1) металлов, эпитаксиально выращенного на поверхности монокристалла немагнитного металла с большим атомным номером (W (110)), характеризуются энергетическим расщеплением для состояний с различной проекцией спина.

2. Величина энергетического расщепления для состояний с различной проекцией спина для всех исследованных металлов практически не зависит от типа напыляемого металла и его атомного номера, а определяется материалом подложки, его атомным номером и особенностями электронной структуры.

3. Энергетическое расщепление интерфейсных состояний с различной проекцией спина, формируемых при монослойных покрытиях Au, Ag, Си и Al на поверхности W (110), вызвано индуцированным подложкой спин-орбитальным взаимодействием. Зависимость величины расщепления от значения параллельной составляющей импульса fey для этих состояний, в отличие от квантовых электронных состояний, не описывается в рамках модели Рашба. При этом величина расщепления не зависит практически от адсорбируемого металла, а определяется материалом подложки и достигает значений 350−500 мэВ.

4. Гибридизации квантовых состояний в тонких слоях алюминия на W (110) с интерфейсными состояниями, формирующимися на границе A1-W, приводит к зависящему от спина эффекту &bdquo-непересечения" дисперсионных зависимостей электронных состояний и существенной модификации электронной энергетической и спиновой структуры.

5. Электронная структура графена, сформированного поверх монослоя золота в системе MG/Au/Ni (lll)/W (110), характеризуется аномально высоким спиновым расщеплением 7 г состояния графена и соответствующим спин-зависимым эффектом &bdquo-непересечения" дисперсионных зависимостей, обусловленным гибридизацией л состояния графена с d состояниями золота.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены и обсуждались на следующих российских и международных конференциях: 7th International Workshop «Fullerenes and Atomic Clusters» (IWFAC) (Санкт-Петербург, 2005), 15th International Conference on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics (VUV XV) (Berlin, 2007), I Международный Междисциплинарный Симпозиум &bdquo-Физика низкоразмерных систем и поверхностей «Low Dimensional Systems» (LDS) (Ростов-на-Дону, 2008), Международный форум по Нанотехнологиям «Rusnanotech» (Москва, 2008), Russian-German Workshop on the Development and Use of Accelerator-Driven Photon Sources (Berlin, 2009), XIII Международный Симпозиум &bdquo-Нанофизика и Наноэлектроника" (Нижний Новгород, 2009), VII Национальная конференция &bdquo-Рентгеновское, Синхротронное излучения, Нейтроны и Электроны для исследования наносистем и материалов, Нано-Био-Инфо-Когнитивные технологии" (РСНЭ-НБИК) (Москва, 2009), BESSY Users' Meeting (Berlin, 2010), WE-Heraeus-Seminar «Rashba and related spin-orbit effects in metals» (Bad Honnef, 2010), а также на научных семинарах СПбГУ.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 12 печатных работах, из них 6 статей в рецензируемых журналах [5−10], 2 статьи в сборниках трудов конференций [11, 12] и 4 тезисов докладов.

Личный вклад автора. Все результаты, представленные в работе, получены соискателем лично, либо в соавторстве при его непосредственном участии.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора и шести глав. Работа изложена на 159 страницах, включая 91 рисунок.

Список литературы

содержит 131 ссылку.

7.4. Выводы.

1. Контакт графенового монослоя (т.е. элемента с малым атомным номером) с металлом с высоким атомным номером (Аи) приводит к эффекту индуцированной спиновой поляризации 7 Г состояния графена до значений, абсолютно не достижимым в изолированном графеновом монослое. Это с успехом может быть использовано при конструировании спиновых устройств.

2. Данный эффект обусловлен формированием гибридных связей между тг состоянием графена и <1 состояниями Аи.

3. Величина спинового расщепления и конкретная модификация электронной и спиновой структуры системы с графеновым монослоем на поверхности Аи могут быть описаны с позиции эффекта &bdquo-непересечения" между тг состоянием графена и исходно спин-поляризованными с! состояниями Аи. Имеет место формирование локальных энергетических щелей в областях предполагаемого пересечения этих состояний.

4. При этом ввиду заселения разрыхляющих состояний графен не является сильно связанным с Аи-подложкой, и вследствие этого линейность дисперсионной зависимости 7 г состояния графена в области точки К зоны Бриллюэна сохраняется.

5. При контакте графенового монослоя с металлом с меньшим атомным номером (N1) спинового расщепленияк состояния практически не наблюдается (меньше, чем 45 мэВ).

Заключение

.

В ходе проведённых исследований было показано, что тонкие слои металлов различной природы (Аи, А§-, Си, А1) на поверхности монокристалла У (110) с большим атомным номером 2 = 74, в отличие от Мо (110), характеризуются формированием спин-расщеп-лённых состояний с величиной энергетического расщепления ~0.5 эВ, обусловленного эффектом индуцированного подложкой спин-орбитального взаимодействия. Данные состояния формируются в абсолютной запрещённой зоне подложки. Необходимым условием для наблюдения этого эффекта является требование высокой пространственной локализации волновых функций на межфазовой границе «слой-монокристалл». Это требование выполняется как для монослоёв благородных металлов Аи и Си, так и простого металла А1. Вторым необходимым условием является большой внутриатомный градиент потенциала атомов подложки, то есть использование в качестве подложки материала с большим атомным номером Z. Спин-орбитальное взаимодействие в тонких слоях благородных и простых металлов на поверхности переходного металла с высоким атомным номером сопровождается следующими отличительными характеристиками электронной энергетической и спиновой структуры:

• формирование в запрещённой зоне электронной энергетической структуры подложки полностью спин-поляризованных электронных состояний на межфазовой границе (интерфейсных состояний) для монослойных покрытий благородных металлов к%, Аи и Си и простого металла А1. Величина энергетического расстояния между ними слабо зависит от атомного номера адсорбируемого элемента и определяется в основном параметрами спин-орбитального взаимодействия в атоме подложки;

• для более толстых слоёв: спиновая поляризация квантовых электронных состояний происходит по модели Рашба в областях, где нет гибридизации (взаимодействия) квантовых состояний с состояниями подложки, причём постоянная Рашба ац также определяется внутриатомным градиентом потенциала подложки с большим атомным номером Z;

• спин-зависимый эффект &bdquo-непересечения" квантовых состояний со спин-расщеплен-ными состояниями на межфазовой границе, приводящий к различной модификации дисперсионных зависимостей для состояний с различной проекцией спина.

На примере системы монослой графена = 6) на поверхности интеркалированно-го монослоя золота (.2Г = 79) было показано, что наблюдаемый спин-зависимый эффект &bdquo-непересечения" имеет общий характер для систем, в которых происходит взаимодействие спин-поляризованных состояний с состоянием без явной спиновой поляризации. В результате гибридизации 7 г состояния графена и й состояний слоя Аи происходит формирование спин-поляризованных состояний на межфазовой границе, спиновая структура которых индуцирована слоем Аи, материала с большим атомным номером Z. Гибридизация между состояниями слоя и подложки лежит в основе эффекта индуцированного подложкой спин-орбитального взаимодействия.

Показать весь текст

Список литературы

  1. G. A. Prinz. Magnetoelectronics // Science. 1998. — Vol. 282. — Pp. 1660−1663.
  2. E. I. Rashba. Spintronlcs: sources and challenge ///. Supercond.— 2002.— Vol. 15, no. 1, — Pp. 13−17.
  3. A. M. Шикин, О. Радер. Квантовые состояния как посредники в магнитном взаимодействии // Природа. — 2010. — по. 5. — Pp. 18−26.
  4. W. Clemens, Н. А. М. van den Berg, G. Rupp et al. Contactless potentiometer based on giant magnetoresistance sensors // /. Appl. Phys. — 1997.— Vol. 81, no. 8.— Pp. 4310−4312.
  5. А. Г. Рыбкин, А. М. Шикин, В. К. Адамчук. Спектры квантовых состояний в тонких металлических плёнках и их модификация: система Al/W (110) // Известия РАН. Серия физическая. — 2009. — Т. 73, № 5. С. 723−725.
  6. A. Varykhalov, J. Sanchez-Barriga, А. М. Shikin, С. Biswas, Е. Vescovo, A. Rybkin, D. Marchenko, and О. Rader. Electronic and Magnetic Properties of Quasifreestanding Graphene on Ni // Phys. Rev. Lett. 2008. — Vol. 101. — Pp. 157 601−1-157 601−4.
  7. O. Rader, A. Varykhalov, J. Sanchez-Barriga, D. Marchetiko, A. Rybkiri, and A. M. Shikin. Is There a Rashba Effect in Graphene on 3d Ferromagnets? // Phys. Rev. Lett. 2009. — Vol. 102. — Pp. 57 602−1-57 602−4.
  8. М. Milun, P. Peruan, D. P. Woodruff. Quantum well structures in thin metal films: simple model physics in reality? // Rep. Prog. Phys. — 2002. — Vol. 65. — Pp. 99−141.
  9. P. M. Echenique, J. B. Pendry. The existence and detection of Rydberg states at surfaces // /. Phys. С: Solid State Phys. 1978. — Vol. 11. — Pp. 2065−2075.
  10. N. V. Smith. Phase analysis of image states and surface states associated with nearly-free-electron band gaps // Phys. Rev. B. — 1985. — Vol. 32, no. 6. — Pp. 3549−3555.
  11. A. M. Shikin, O. Rader, G. V. Prudnikova et al. Quantum well states of sp- and d-character in thin Au overlayers on W (110) // Phys. Rev. B. — 2002. — Vol. 65. — Pp. 75 403−1-75 403−10.
  12. A. M. Шикин, В. К. Адамчук. Квантово-размерные эффекты в тонких слоях металлов на поверхности монокристаллов и их анализ // ФТТ. — 2008. — Т. 50, № 6. — С. 1121−1137.
  13. F. J. Himpsel, J. Е. Ortega, G. J. Mankey, R. F. Willis. Magnetic nanostructures // Adv. Phys. 1998. — Vol. 47, no. 4. — Pp. 511−597.
  14. J. E. Ortega, F. J. Himpsel, G. J. Mankey, R. F. Willis. Quantum-well states and magnetic coupling between ferromagnets through a noble-metal layer // Phys. Rev. B. 1993. — Vol. 47, no. 3. — Pp. 1540−1552.
  15. A. M. Shikin, D. V. Vyalikh, G. V. Prudnikova, V. K. Adamchuk. Phase accumulation model analysis of quantum well resonances formed in ultra-thin Ag, Au films on W (110) // Surf. Sci. 2001. — Vol. 487, no. 1. — Pp. 135−145.
  16. A.M. Shikin, 0. Rader, W. Gudat et al. Quantum well states of sp and d character in ultrathin epitaxial Ag and Au films on W (110) // Surf. Rev. Lett. — 2002. Vol. 9. -Pp. 1375−1378.
  17. L. Aballe, C. Rogero, P. Kratzer et al. Probing interface electronic structure with overlayer quantum-well resonances: Al/Si (lll) // Phys. Rev. Lett. — 2001, — Vol. 87, no. 15, — Pp. 156 801−1-156 801−4.
  18. D. V. Vyalikh, Yu. Kucherenko, F. Schiller et al. Detecting the parity of electron wave functions in solids by quantum-well states of overlayers 11 New J. Phys. — 2008. — Vol. 10, — Pp. 43 038−1-43 038−12.
  19. I. Matsuda, T. Ohta, H. W. Yeom. In-plane dispersion of the quantum-well states of the epitaxial silver films on silicon // Phys. Rev. B. — 2002. — Vol. 65. — Pp. 85 327−1-85 327−7.
  20. S.-J. Tang, L. Basile, T. Miller, T.-C. Chiang. Breakup of quasiparticles in thin-film quantum wells // Phys. Rev. Lett.— 2004, — Vol. 93, no. 21.— Pp. 216 804−1-216 804−4.
  21. S.-J. Tang, T. Miller, T.-C. Chiang. Modification of surface states in ultrathin films via hybridization with the substrate: a study of Ag on Ge // Phys. Rev. Lett. — 2006. — Vol. 96. Pp. 36 802−1-36 802−4.
  22. P. Moras, D. Topwal, P. M. Sheverdyaeva et al. Influence of the substrate bands on the sp-levels topology of Ag films on Ge (lll) // Phys. Rev. B. — 2009. — Vol. 80. — Pp. 205 418−1-205 418−5.
  23. E. Rotenberg, Y Z. Wu, J. M. An et al. Non-free-electron momentum- and thickness-dependent evolution of quantum well states in the Cu/Co/Cu (001) system // Phys. Rev. B. 2006. — Vol. 73. — Pp. 75 426−1-75 426−4.
  24. N. J. Speer, S.-J. Tang, T. Miller, T.-C. Chiang. Coherent electronic fringe structure in incommensurate silver-silicon quantum wells // Science. — 2006. — Vol. 314. — Pp. 804−806.
  25. A. M. Shikin, D. V. Vyalikh, Yu. S. Dedkov et al. Extended energy range of Ag quantum-well states in Ag (lll)/Au (lll)/W (110) // Phys. Rev. В. 2000.- Vol. 62, no. 4. — Pp. R2303—R2306.
  26. A. Varykhalov, A. AL Shikin, W. Gudat et al. Probing the ground state electronic structure of a correlated electron system by quantum well states: Ag/Ni (lll) // Phys. Rev. Lett. 2005. — Vol. 95. — Pp. 247 601−1-247 601−4.
  27. S. D. Ganichev, V. V. Bel’kov, L. E. Golub et al. Experimental separation of Rashba and Dresselhaus spin splittings in semiconductor quantum wells 11 Phys. Rev. Lett. — 2004. Vol. 92, no. 25. — Pp. 256 601−1-256 601−4.
  28. Ю. А. Бычков, Э. И. Рашба. Свойства двумерного электронного газа со снятым вырождением спектра // Письма в ЖЭТФ. — 1984. — Т. 39, № 2. — С. 66−69.
  29. S. LaShell, В. A. McDougall, Е. Jensen. Spin Splitting of an Au (lll) surface state band observed with angle resolved photoelectron spectroscopy // Phys. Rev. Lett. — 1996. Vol. 77, no. 16. — Pp. 3419−3422.
  30. M. Hoesch, M. Muntwiler, V. N. Petrov et al. Spin structure of the Shockley surface state on Au (lll) // Phys. Rev. B. — 2004. Vol. 69. — Pp. 241 401®-l-241 401®-4.
  31. G. Nicolay, F. Reinert, S. Hufner, P. Blaha. Spin-orbit splitting of the ?-gap surface state on Au (lll) and Ag (lll) // Phys. Rev. B.— 2001, — Vol. 65.— Pp. 33 407−1-33 407−4.
  32. L. Petersen, P. Hedegdrd. A simple tight-binding model of spin-orbit splitting of sp-derived surface states // Surf. Sei. 2000. — Vol. 459. — Pp. 49−56.
  33. Yu. M. Koroteev, G. Bihlmayer, J. E. Gayone et al. Strong spin-orbit splitting on Bi surfaces // Phys. Rev. Lett. — 2004. — Vol. 93, no. 4. Pp. 46 403−1-46 403−4.
  34. M. Hochstrasser, J. G. Tobin, Eli Rotenberg, S. D. Kevan. Spin-resolved photoemission of surface states of W (110)-(lxl)H // Phys. Rev. Lett. 2002, — Vol. 89, no. 21.— Pp. 216 802−1-216 802−4.
  35. A. Eiguren, C. Ambrosch-Draxl. Spin polarization and relativistic electronic structure of the lxl H/W (110) surface // New J. of Phys. 2009. — Vol. 11. — P. 13 056.
  36. C. R. Ast, J. Henk, A. Ernst et al. Giant spin splitting through surface alloying // Phys. Rev. Lett. 2007. — Vol. 98. — Pp. 186 807−1-186 807−4.
  37. J. Premper, M. Trautmann, J. Henk, P. Bruno. Spin-orbit splitting in an anisotropic two-dimensional electron gas 11 Phys. Rev. B. — 2007. — Vol. 76. — Pp. 73 310−1-73 310−4.
  38. G. Bihlmayer, S. Blugel, E. V. Chulkov. Enhanced Rashba spin-orbit splitting in Bi/Ag (lll) and Pb/Ag (lll) surface alloys from first principles // Phys. Rev. B.— 2007.- Vol. 75.- Pp. 195 414−1-195 414−6.
  39. L. Moreschini, A. Bendounan, H. Bentmann et al. Influence of the substrate on the spin-orbit splitting in surface alloys on (111) noble-metal surfaces // Phys. Rev. B.— 2009. — Vol. 80, — Pp. 35 438−1-35 438−6.
  40. Eli Rotenberg, J. W. Chung, S. D. Kevan. Spin-orbit coupling induced surface band splitting in Li/W (110) and Li/Mo (110) // Phys. Rev. Lett. — 1999. — Vol. 82, no. 20. — Pp. 4066−4069.
  41. T. Hirahara, T. Nagao, I. Matsuda et al. Role of spin-orbit coupling and hybridization effects in the electronic structure of ultrathin Bi films // Phys. Rev. Lett. — 2006. — Vol. 97. Pp. 146 803−1-146 803−4.
  42. T. Hirahara, T. Nagao, I. Matsuda et al. Quantum well states in ultrathin Bi films: angle-resolved photoemission spectroscopy and first-principles calculations study // Phys. Rev. B.- 2007. Vol. 75. — Pp. 35 422−1-35 422−9.
  43. T. Hirahara, K. Miyamoto, I. Matsuda et al. Direct observation of spin splitting in bismuth surface states // Phys. Rev. B. 2007. — Vol. 76. — Pp. 153 305−1-153 305−4.
  44. C. Koitzsch, C. Battaglia, F. Clerc et al. Photoemission of a quantum cavity with a nonmagnetic spin separator // Phys. Rev. Lett.— 2005.— Vol. 95, — Pp. 126 401−1-126 401−4.
  45. F. Schiller, M. Heber, V. D. P. Servedio, C. Laubschat. Electronic structure of Mg: From monolayers to bulk // Phys. Rev. B. — 2004. Vol. 70. — Pp. 125 106−125 114.
  46. F. Schiller, R. Keyling, E. V. Chulkov, J. E. Ortega. Surface state scattering at a buried interface // Phys. Rev. Lett. — 2005. Vol. 95. — Pp. 126 402−1-126 402−4.
  47. A. Varykhalov, J. Sanchez-Barriga, A. M. Shikin et al. Quantum cavity for spin due to spin-orbit interaction at a metal boundary // Phys. Rev. Lett. — 2008. — Vol. 101, no. 25, — Pp. 256 601−1-256 601−4.
  48. C. Argile, G. E. Rhead. Adsorbed layer and thin film growth modes monitored by Auger electron spectroscopy // Surf. Sci. Rep. 1989. — Vol. 10, no. 6−7. — Pp. 277−356.
  49. Z. Zhang, Q. Niu, C.-K. Shih. «Electronic growth» of metallic overlayers on semiconductor substrates // Phys. Rev. Lett. — 1998. — Vol. 80, no. 24. — Pp. 5381−5384.
  50. E. Bauer, H. Poppa, G. Todd, P. R. Davis. The adsorption and early stages of condensation of Ag and Au on W single-crystal surfaces // J. App. Phys. — 1977. — Vol. 48, no. 9, — Pp. 3773−3787.
  51. P. D. Augustus, J. P. Jones. The epitaxi of gold on (110) tungsten studied by LEED // Surf. Sci. 1977. — Vol. 64. — Pp. 713−731.
  52. E. Bauer- H. Poppa. A comparison of the initial growth of metal layers on Mo (110) and W (110) surfaces // Thin Solid Films. 1984. — Vol. 121. — Pp. 159−173.
  53. H. Knoppe, E. Bauer. Ultrathin Au films on W (110): Epitaxial growth and electronic structure // Phys. Rev. B. — 1993. Vol. 48, no. 8. — Pp. 5621−5629.
  54. M.L. Hildner, K.E. Johnson, R.J. Wilson. The role of stress in the heteroepitaxy of Au on W (110) I ! Surf. Sei. 1997. — Vol. 388. — Pp. 110−120.
  55. K. Reshoft, C. Jensen, U. Kohler. Atomistics of the epitaxial growth of Cu on W (U0) // Surf. Sei. 1999. — Vol. 421. — Pp. 320−336.
  56. Д. В. Вялых, A.M. LLIukuh, Г. В. Прудникова и др. Квантовые электронные состояния и резонансы в тонких монокристаллических слоях благородных металлов на подложке W (110) // ФТТ. 2002. — Т. 44, № 1. — С. 157−164.
  57. Т.-И. Kim, В.-Y. Choi, Y. J. Song et al. Transition between two competing structures in the epitaxial Ag layer on W (110) // Phys. Reu. В. 2003, — Vol. 67, — Pp. 233 401−1-233 401−4.
  58. C. Deisl, E. Bertel, M. Biirgener et al. Epitaxial growth of Ag on W (110) // Phys. Rev. B. 2005. — Vol. 72. — Pp. 155 433−1-155 433−8.
  59. Z. Nishiyma // Sei. Rep. Tohoku Univ. — 1934. — Vol. 23. P. 638.
  60. G. Kurdjumov, G. Sachs. Uber den Mechanismus der Stahlhartung // Z. Phys. — 1930. Vol. 64. — P. 325.
  61. Y. Gotoh, M. Uwaha, I. Arai. Interpretation of the epitaxial orientation relationship at bcc (110)/fcc (lll) interfaces 11 App. Surf. Sei. 1988. — Vol. 33/34. — Pp. 443−449.
  62. O. Hellwig, K. Theis-Brohl, G. Wihelmi, H. Zabel. Growth of fcc (lll) on bcc (110): Influence of growth and annealing temperature on epitaxy and surface morphology for Pd on Cr // Surf. Sei. 1998. — Vol. 410, no. 2. — Pp. 362−367.
  63. A. M. Шикин. Взаимодействие фотонов и электронов с твёрдым телом. — Санкт-Петербург: ВВМ, 2008.
  64. F. J. Himpsel. Angle-resolved measurements of the photoemission of electrons in the study of solids // Adv. Phys. 1983. — Vol. 32, no. 1. — Pp. 1−51.
  65. M. P. Seah, W. A. Dench. Quantitative electron spectroscopy of surfaces: a standard data base for electron inelastic mean free paths in solids // Surf. Interface Anal. — 1979, — Vol. 1, no. 1.- Pp. 2−11.
  66. H. Momm, Г. Meccu. Теория атомных столкновений, — Москва: Мир, 1969.76. /. Stohr, Н. С. Siegmann. Magnetism. From fundamentals to nanoscale dynamics. — Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2006.
  67. В. И. Петров. Электронная Оже-спектроскопия с разрешением по спину. — Санкт-Петербург: Издательство СПбГПУ, 2007.
  68. Р. D. Johnson. Spin-polarized photoemission // Rep. Prog. Phys. — 1997. — Vol. 60. — Pp. 1217−1304.
  69. G. C. Burnett, T. J. Monroe, F. B. Dunning. High-efficiency retarding-potential Mott polarization analyzer // Rev. Sei. Instrum. — 1994. — Vol. 65, no. 6. — Pp. 1893−1896.
  70. F. Meier, J. H. Dil, J. Osterwalder. Measuring spin polarization vectors in angle-resolved photoemission spectroscopy // New J. Phys.— 2009.— Vol. 11.— Pp. 125 008−1-125 008−21.
  71. A. Varykhalov. Dissertation «Quantum-size effects in the electronic structure of novel self-organized systems with reduced dimensionality». — Potsdam: Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultat der Universitat Potsdam, 2005.
  72. J. T. Yates. Experimental innovations in surface science. — New York: Springer-Verlag, 1998.
  73. А. М. Shikin, A. Varykhalov, G. V. Prudnikova et al. Origin of spin-orbit splitting for monolayers of Au and Ag on W (110) and Mo (llO) 11 Phys. Rev. Lett. — 2008. — Vol. 100, no. 5.- Pp. 57 601−1-57 601−4.
  74. A. M. Shikin, 0. Rader. Valence-band splitting in Mg/W (110): Neither spin-orbit nor parity effect // Phys. Rev. B. — 2007. — Vol. 76, no. 7. Pp. 73 407−1-73 407−4.
  75. A. M. Шикин, О. Радер, В. К. Адамчук. ФЭС мониторинг динамики электронных состояний в наноструктурах твердых тел с изменением их размеров // Поверхность. Рентгенсинхротрон, и нейтрон, исслед, — 2005, — Т. 10.— С. 16−23.
  76. R. F. Willis, N. Е. Christensen. Secondary-electron-emission spectroscopy of tungsten: angular dependence and phenomenology // Phys. Rev. B. — 1978. — Vol. 18, no. 10. — Pp. 5140−5161.
  77. D. A. Papaconstantopoulos. Handbook of the band structure of elemental solids. — New York: Plenum Press, 1986.
  78. К. Jeong, R. Н. Gaylord, S. D. Kevan. Relativistic effects on the surface electronic structure of Mo (011) 11 Phys. Rev. B. 1988. — Vol. 38, no. 15. — Pp. 10 302−10 312.
  79. D. M. Bylander, L. Kleinman. Self-consistent relativistic calculation of the energy bands and cohesive energy of W 11 Phys. Rev. B. — 1984. Vol. 29,' no. 4. — Pp. 1534−1539.
  80. R. H. Gaylord, S. D. Kevan. Spin-orbit-interaction-induced surface resonance on W (011) // Phys. Rev. B. 1987. — Vol. 36. — Pp. 9337−9340.
  81. J. Feydt, A. Elbe, H. Engelhard et al. Photoemission from bulk bands along the surface normal of W (U0) // Phys. Rev. B. 1998. — Vol. 58, no. 20, — Pp. 14 007−14 012.
  82. V. Т. Cherepiti, V. М. Floka, V. N. Tomilenko S. V. Man’kovsky, A. A. Ostroukhov. Calculated 2D Fermi surfaces and electronic structure of (100) and (110) W // /. of Electr. Spectr. and Rel. Phen. — 1994. — Vol. 68. — Pp. 105−109.
  83. F. Herman, S. Skillman. Atomic structure calculations. — Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1963.
  84. L. F. Mattheiss, R. E. Watson. Estimate of the spin-orbit parameter d in metallic tungsten // Phys. Rev. Lett. — 1964. Vol. 13, no. 17. — Pp. 526−527.
  85. N. V. Smith, С. T. Chen, M. Weinert. Distance of the image plane from metal surfaces // Phys. Rev. В. 1989, — Vol. 40, no. 11, — Pp. 7565−7573.
  86. S. G. Louie, P. Thiry, R. Pinchaux et al. Periodic oscillations of the frequency-dependent photoelectric cross sections of surface states: theory and experiment // Phys. Rev. Lett. 1980, — Vol. 44, no. 8, — Pp. 549—553.
  87. J. Kirschner, R. Feder. Spin polarization in double diffraction of low-energy electrons from W (001): experiment and theory // Phys. Rev. Lett. — 1979, — Vol. 42.— Pp. 1008−1011.
  88. Takahashi, S. Maekawa. Spin current, spin accumulation and spin Hall effect // Sci. Technol. Adv. Mater. 2008. — Vol. 9. — Pp. 14 105−1-14 105−11.
  89. R. Godfrey, M. Johnson. Spin injection in mesoscopic silver wires: experimental test of resistance mismatch 11 Phys. Rev. Lett. 2006. — Vol. 96. — Pp. 136 601−1-136 601−4.
  90. J. Ku, J. Chang, H. Kim, J. Eom. Effective spin injection in Au film from Permalloy // Appl. Phys. Lett. 2006. — Vol. 88. — Pp. 172 510−1-172 510−3.
  91. L. Aballe, A. Barinov, A. Locatelli et al. Initial stages of heteroepitaxial Mg growth on W (110): early condensation, anisotropic strain, and self-organized patterns 11 Phys. Rev. B. 2007. — Vol. 75. — Pp. 115 411−1-115 411−9.
  92. H. А. Виноградов, Д. E. Марченко, A. M. Шикин и др. Размерные эффекты в ультратонких пленках Mg/W (110): квантовые электронные состояния // ФТТ, — 2009. Т. 51, № 1. — С. 168—177.
  93. A. M. Shikiri, A. Varykhalov, G. V. Prudtiikova et al. Photoemission from stepped W (110): initial or final state effect? 11 Phys. Rev. Lett. — 2004.- Vol. 93, no. 14. — Pp. 146 802−1-146 802−4.
  94. L. Aballe, C. Rogero, K. Horn. Quantum-size effects in ultrathin Mg films: electronic structure and collective excitations // Surf. Sei. — 2002. — Vol. 518. — Pp. 141—154.
  95. L. Aballe, C. Rogero, K. Horn. Quantum size effects in ultrathin epitaxial Mg films on Si (lll) // Phys. Rev. B. 2002. — Vol. 65. — Pp. 125 319−1-125 319−8.
  96. S. Heinze, S. Bliigel, R. Pascal et al. Prediction of bias-voltage-dependent corrugation reversal for STM images of bcc (110) surfaces: W (U0), Ta (UO), and Fe (llO) // Phys. Rev. B. 1998. — Vol. 58, no. 24. — Pp. 16 432—16 445.
  97. N. Binggeli, M. Altarelli. Quantum-size effects in ultrathin Mg films JI Phys. Rev. B. 2008. — Vol. 78. — Pp. 35 438−1-35 438−8.
  98. L. Aballe, C. Rogero, S. Gokhale et al. Quantum-well states in ultrathin aluminium films on Si (lll) // Surf. Sei. 2001. — Vol. 482−485. — Pp. 488−494.
  99. A. Mugarza, A. Marini, T. Strasser et al. Accurate band mapping via photoemission from thin films // Phys. Rev. B. 2004. — Vol. 69. — Pp. 115 422−1-115 422−4.
  100. G. V. Hansson, S. A. Flodstrom. Photoemission from surface states and surface resonances on the (100),(110), and (111) crystal faces of aluminum // Phys. Rev. B.— 1978. Vol. 18, no. 4. — Pp. 1562—1571.
  101. S. D. Kevan, N. G. Stoffel, N. V. Smith. High-resolution angle-resolved photoemission studies of the surface states on Al (lll) and Al (OOl) 11 Phys. Rev. B. — 1985. — Vol. 31, no. 4, — Pp. 1788—1795.
  102. A. Hitzke, J. Ganster, J. Kolaczkiewicz, V. Kempter. The interaction of Al and 0 atoms on W (110) studied with metastable impact electron spectroscopy (MIES) and UPS // Surf. Sci. 1994. — Vol. 318. — Pp. 139−150.
  103. T.-C. Chiang. Surface and bulk photoemission: some old problems and new findings // Ch. J. Phys. 1997. — Vol. 35, no. 4. — Pp. 496−508.
  104. A. Kimura, E. E. Krasovskii, R. Nishimura et al. Strong Rashba-type spin-polarization of photocurrent from bulk continuum states: experiment and theory on Bi (lll) // to be published. — 2010.
  105. E. Simon, A. Szilva, B. Ujfalussy et al. Anisotropic Rashba splitting of surface states from the admixture of bulk states: relativistic ab initio calculations and k-p perturbation theory // Phys. Rev. B. 2010. — Vol. 81. — Pp. 235 438−1-235 438−5.
  106. R. M. Martin. Electronic structure: basic theory and practical methods. — Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2004.
  107. G. Bihlmayer, Yu. M. Koroteev, P. M. Echenique et al. The Rashba-effect at metallic surfaces // Surf. Sci. 2006. — Vol. 600. — Pp. 3888−3891.
  108. O. Krupin, G. Bihlmayer, K. Starke et al. Rashba effect at magnetic metal surfaces // Phys. Rev. B. 2005. — Vol. 71. — Pp. 201 403−1 ®-201 403−4®.
  109. O. Krupin. Dissertation «Dichroism and Rashba effect at magnetic crystal surfaces of rare-earth metals». — Berlin: Fachbereich Physik Freie Universitat, 2004.
  110. A. G. Rybkin, E. E. Krassovskii, D. E. Marchenko, A. Varykhalov, O. Rader, A. iVi. Shikin. Spin-polarization of surface resonances on W (110) and its influence on effects of induced spin-orbit interaction // to be published. — 2010.
  111. D. Marchenko, A. Varykhalov, M. R. Scholz, E. I. Rashba, G. Bihlmayer, A. Rybkin, A. M. Shikiti, O. Rader. Giant Rashba splitting, band topology and hybridization at the graphene-Au interface 11 to be published. — 2010.
  112. C. L. Kane, E. J. Mele. Quantum spin Hall effect in graphene // Phys. Rev. Lett. — 2005. Vol. 95, no. 22. — Pp. 226 801−1-226 801−4.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?