Development and application of a new method for calculating spin and angle resolved photoelectron spectroscopy

自旋角分辨光电子能谱计算新方法的开发与应用

• 批准号: 19K05262
• 负责人: 小林 功佳
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Ochanomizu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K05262/
• 关键词: 光電子分光; 理論; 遷移金属ダイカルコゲナイド; 原子層; 角度分解光電子分光; バンドの折り返し; 終状態; 時間分解光電子分光; 計算物理学; 第一原理計算; 表面物理

前年度に引き続き、V5Se8の角度分解光電子分光で得られるエネルギーバンドに関する理論的な研究を行った。V5Se8は、バルクは反強磁性体とされているが、その薄膜に関する最近の実験では強磁性的な性質を示すことが報告されている。V5Se8は遷移金属ダイカルコゲナイドであるVSe2の層間にV原子がインターカレートした構造をもつが、最近、単層のV5Se8が作成されたとの報告があった。単層V5Se8の原子構造としては、通常は、２層のVSe2の層間に１層のVインターカレーション層が挟まれた構造が考えられるが、別の実験グループの報告では、この構造のVSe2表面にさらにV層が１層吸着した構造が提案されている。実験で作成されている単層V5Se8の構造を調べる目的で、角度分解光電子分光の計算を行った。光電子励起の終状態の波動関数は、真空領域で単一の平面波状態であることから、物質内部では、表面平行方向がゼロの逆格子ベクトルをもつ成分と主に接続すると考えられる。このため、この波動関数成分の重みをつけて、エネルギーバンドを計算した。角度分解光電子分光の実験を比較するために、エネルギーに0,1eVの幅を付けてスペクトルを計算した。表面がVSe2層である場合とV層である場合について計算したところ、両者に違いは少なく、似たような結果が得られた。ただし、実験で得られているバンド分散の特徴を前者はより良く再現することから単層V5Se8はVSe2層が表面にある構造であると結論した。これ以外にも実験で得られた単層構造がV2Se3やV3Se4である可能性も考えて計算を行い比較したところ、表面がVSe2層である単層V5Se8の計算結果が最も良く実験結果を再現することが分かった。

A theoretical study on the angular resolution photoelectron spectroscopy of V5Se 8 was carried out in the previous year. V5Se8 is an antiferromagnetic material and has recently been reported for its ferromagnetic properties. V5Se8 migration metal layer V atom layer The atomic structure of single layer V5Se8 is usually composed of two layers of VSe2, one layer of V5Se8, one layer of V5Se8, and one layer of V5Se8. The structure of the single-layer V5Se8 was adjusted for the purpose of calculating the angle resolution photoelectron spectroscopy. The ratio of the final state of photoelectron excitation is different from that of the plane wave state in the vacuum field, and the inverse lattice in the parallel direction of the surface of the material is different from that of the main phase. The calculation of the weight of the relevant components of the ratio is carried out. Comparison of angular resolution photoelectron spectroscopy with 0,1eV amplitude The surface is VSe2 layers, the V layers are calculated, and the results are obtained. The structure of the first layer V5Se 8 and the second layer VSe2 is very good. In addition, the calculation results of single layer structure V2Se3 and V3Se4 are compared with the calculation results of single layer V5Se8.

项目成果

Theoretical Calculation of Magnetic Structures of V5Se8 Thin Films

V5Se8薄膜磁结构的理论计算

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Kobayashi;K. Sumida;T. Hirahara
• 通讯作者: T. Hirahara

Short-range ferromagnetic interaction in a monolayer VSe2 film revealed by element-specific x-ray magnetic circular dichroism

元素特异性 X 射线磁圆二色性揭示单层 VSe2 薄膜中的短程铁磁相互作用

• 发表时间: 2021
• 作者: K. Sumida;Y. Takeda;S. Kusaka;K. Kobayashi;and T. Hirahara
• 通讯作者: and T. Hirahara

Construction of inverse LEED states using results of repeated slab calculations

使用重复板计算的结果构建反 LEED 状态

• 发表时间: 2019
• 作者: Cathy E.McNamee;ShinpeiYamamoto;Hena Das;押目典宏，大和田謙二，菅原健人，島田 歩，山内礼士，上野哲朗，町田晃彦，綿貫徹，上野慎太郎，藤井一郎，和田智志，門馬綱一，石井賢司，豊川秀訓，塚田真也，黒岩芳弘;Hena Das;Katsuyoshi Kobayashi
• 通讯作者: Katsuyoshi Kobayashi

単層V5Se8の磁気構造の計算

单层V5Se8磁结构的计算

• 发表时间: 2022
• 作者: 小林功佳;角田一樹;平原徹
• 通讯作者: 平原徹

膜厚および成長条件に依存したVSe2薄膜の電子状態

VSe2 薄膜的电子状态取决于膜厚度和生长条件

• 发表时间: 2022
• 作者: 角田一樹;日下翔太郎;竹田幸治;小林功佳;平原徹
• 通讯作者: 平原徹