Hard x-ray emission spectroscopy: a powerful tool for the characterization of magnetic semiconductors
Hard x-ray emission spectroscopy: a powerful tool for the characterization of magnetic semiconductors
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硬 X 射线发射光谱：磁性半导体表征的强大工具
DOI：
10.1088/0268-1242/29/2/023002
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发表时间：
2013
影响因子：
1.9
通讯作者：
P. Glatzel
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Rovezzi;P. Glatzel
本文旨在向研究磁性半导体（如掺杂三维过渡金属的半导体）的材料科学家介绍x射线发射光谱（XES）和共振非弹性x射线散射（RIXS）技术在自旋电子学领域的应用。我们将注意力集中在x射线能谱的硬部分（3 keV以上），以证明在体电子结构研究中有一个强大的元素和轨道选择表征工具。x和RIXS是由Kramers-Heisenberg公式描述的光子进/光子出的二阶光学过程。如今，第三代同步加速器辐射源的可用性允许将这种技术也应用于稀释材料，为杂质驱动材料的详细原子特性开辟了道路。我们提出Kβ x作为研究已占据价态（直接通过价核跃迁）和探测局部自旋角动量（间接通过原子内交换相互作用）的工具。然后利用自旋灵敏度来研究自旋极化的未占据态。最后，RIXS与磁性圆二色性的结合扩展了标准磁性表征工具的可能性。
This review aims to introduce the x-ray emission spectroscopy (XES) and resonant inelastic x-ray scattering (RIXS) techniques to the materials scientist working with magnetic semiconductors (e.g. semiconductors doped with 3d transition metals) for applications in the field of spin-electronics. We focus our attention on the hard part of the x-ray spectrum (above 3 keV) in order to demonstrate a powerful element- and orbital-selective characterization tool in the study of bulk electronic structure. XES and RIXS are photon-in/photon-out second order optical processes described by the Kramers–Heisenberg formula. Nowadays, the availability of third generation synchrotron radiation sources permits applying such techniques also to dilute materials, opening the way for a detailed atomic characterization of impurity-driven materials. We present the Kβ XES as a tool to study the occupied valence states (directly, via valence-to-core transitions) and to probe the local spin angular momentum (indirectly, via intra-atomic exchange interaction). The spin sensitivity is employed, in turn, to study the spin-polarized unoccupied states. Finally, the combination of RIXS with magnetic circular dichroism extends the possibilities of standard magnetic characterization tools.
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DOI：
10.1126/science.1234273
发表时间：
2013-04-26
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Kern J;Alonso-Mori R;Tran R;Hattne J;Gildea RJ;Echols N;Glöckner C;Hellmich J;Laksmono H;Sierra RG;Lassalle-Kaiser B;Koroidov S;Lampe A;Han G;Gul S;Difiore D;Milathianaki D;Fry AR;Miahnahri A;Schafer DW;Messerschmidt M;Seibert MM;Koglin JE;Sokaras D;Weng TC;Sellberg J;Latimer MJ;Grosse-Kunstleve RW;Zwart PH;White WE;Glatzel P;Adams PD;Bogan MJ;Williams GJ;Boutet S;Messinger J;Zouni A;Sauter NK;Yachandra VK;Bergmann U;Yano J
通讯作者：
Yano J
影响因子：
1.6
作者：
Sokaras, D.;Weng, T. -C.;Bergmann, U.
通讯作者：
Bergmann, U.
影响因子：
64.8
作者：
Schlappa, J.;Wohlfeld, K.;Schmitt, T.
通讯作者：
Schmitt, T.
影响因子：
1.6
作者：
Alonso-Mori, Roberto;Kern, Jan;Bergmann, Uwe
通讯作者：
Bergmann, Uwe
影响因子：
3.3
作者：
Rehr, John J.;Kas, Joshua J.;Jorissen, Kevin
通讯作者：
Jorissen, Kevin