Электронная структура интеркалированных дихалькогенидов титана по данным угловой фотоэмиссионной и рентгеновской спектроскопии

• Автор: Кузнецова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Кристаллическая, электронная структура и физические свойства слоистых дихалькогенидов 3d переходных металлов и их интеркалатных соединений
1.1. Кристаллическая структура СДПМ
1.2. Особенности кристаллической структуры интеркалатных соединений
на основе СДПМ
1.3. Электронная структура и свойства слоистых дихалькогенидов
Зсі-переходньїх металлов и их интеркалатных соединений
1.4. Постановка задачи исследования
2. Методика эксперимента и теоретические основы
2.1. Экспериментальная методика фотоэмиссионной спектроскопии
2.1.1. Получение фотоэмиссионных спектров
2.1.2. Основы теории фотоэмиссионных спектров
2.1.3. Спектроскопия с угловым разрешением
2.2. Методика приготовления и аттестация образцов
2.2.1. Приготовление монокристаллов
2.2.4. Подготовка образца к измерениям
2.2.5. Аттестация и ориентация образцов с помощью рентгеновских
лауэграмм
2.3. Электронный спектрометр с угловым разрешением
2.3.1. Основные характеристики спектрометра SCIENTA SES
2.3.2. Спектрометр SCIENTA 50 на синхротроне ELETTRA в Триесте
2.3.3. Анализатор спектрометра
2.4. Рентгеновский фотоэлектронный спектрометр
2.5. Рентгеновские спектры поглощения
2.5.1. Аппаратура для измерения синхротронных спектров поглощения и
фотоэмиссии
2.5.2. Основы одноэлектронной теории спектров поглощения
5.2.3. Многочастичные возбуждения в рентгеновских и фотоэмиссионных спектрах
3. Электронная структура интекалированных дихалькогенидов титана 1Г-ТіТе2 на основе данных фотоэмиссии с угловым разрешением, рентгеновского поглощения и резонансной эмиссии
3.1. Введение
3.2. ARPES исследования электронной структуры чистого и интерполированного хромом ТіТе2

3.2.1. Экспериментальные детали ARPES исследований
3.2.2. Результаты расчетов зонной структуры
3.2.3. ARPES результаты и обсуждение
3.2.4. Выводы
3.3. Карта (mapping) поверхности Ферми CrI/3TiTe2
3.4. Спектры рентгеновского поглощения и резонансной эмиссии интеркалированного хромом lT-TiTe2
3.4.1. Экспериментальные детали
3.4.2. Экспериментальные результаты и обсуждение
3.4.3. Заключение
3.5. Рентгеноэлектронные спектры интеркалированного соединения Ni0jTiTe2
3.5.1. Спектры и их основные параметры
3.5.2. Обсуждение результатов
3.5.3. Заключение
4. Дихалькогениды титана, интеркалированные железом: Дихроизм в фотоэмиссии, электронная структура, поверхность Ферми, сверхпроводимость
4.1. Пространственная зависимость кругового дихроизма фотоэмиссии из Fei/4TiTe2
4.1.1. Введение
4.1.2. Эксперимент
4.1.3. Результаты
4.1.4. Заключение
4.2. ARPES исследования монокристалла FeojTiSe2
4.2.1. Дисперсия в направлении ГМ 1L0
4.2.2. Поверхность Ферми
4.3. Исследование сверхпроводящей гцели в монокристалле Fe05TiSe2 методом фотоэмиссионной спектроскопии высокого разрешения
4.3.1. Введение
4.3.2. Эксперимент и теоретическое основание
4.3.3. Результаты
4.3.4. Резюме
Заключение
Выводы
Благодарности
Список публикаций автора по теме диссертации
Список литературы
Приложение
П1. Исследование сплавов Гейслера с Ti, V, Cr Ми и Ni в магнитной подрешетке методом поглощения рентгеновских лучей

П1.1. Введение

П1.2. Результаты зонных расчетов
П1.3. Процедура обработки спектров поглощения для извлечения физических параметров
П1.4. Результаты исследований и обсуждение
ГГ1.4.1. Спектры поглощения Ре2СгА1
П1.4.2. Спектры поглощения Fe2Vo.4Cro.6Al
П1.4.3. Спектры поглощения Ре2МпА1
П1.4.4. Спектры поглощения Со2СгА1
П1.4.5. Спектры поглощения Ре2№А1
П1.4.6. Спектры поглощения Со2Т1А1
П1.4.7. Спектры поглощения Со2УА1
П1.5. Заключение
П2. ХРв спектры внутренних уровней сплавов Гейслера
П2.1. Экспериментальные результаты и обсуждение
П2.1.1. ХРБ спектры сплавов Ре2СгА1 и Ре2Уо.4Сго.бА1
П2.1.2. ХРБ спектры сплава Ре2МпА1
ПЗ. Многочастичные эффекты в рентгеноэлектронных спектрах магнитных халькогенидных шпинелей хрома
773.7. Введение
П3.2. Экспериментальные спектры
ПЗ.З. Форма РФС внутренних линий
П3.4. Многочастичные эффекты в магнитных шпинелях
П3.5. Заключение
“сэндвича” также не показали каких-либо значительных изменений в Ti-d и s-р перекрытии в зависимости от увеличения расстояния между слоями TiS2. Фактически, в отличие от ASW расчетов для одного блока TiS2, которые дают полупроводниковое поведение, расчеты [66] показали, что TiS2, тем не менее, полуметаллический.
В связи с наличием большого числа экспериментальных и теоретических данных, порождающих противоречивые выводы, для решения этой проблемы была привлечена фотоэмисионная спектроскопия с угловым разрешением, которая является мощным инструментом для изучения электронной структуры твердых тел, в частности, например, зонных перекрытий. Ряд таких экспериментальных работ, выполненных ранее, указали на наличие щели между верхней валентной зоной и зоной проводимости, величина которой около 0.3 эВ [59]. Однако необходимо также отметить, что материалы типа TiX2 склонны к сильной нестехиометрии и величина перекрытия валентной зоны и зоны проводимости у них маленькая. Поэтому физические исследования, выполненные для более точного определения природы, в частности, TiS2 (полуметалл или полупроводник), должны рассматриваться достаточно осторожно. Так, например, экспериментальные данные, полученные в фотоэмиссионных экспериментах, в разных работах указывали как на полуметаллическое [67] так и на полупроводниковое [59] поведение. В отличие от TiS2, аналогичная неясность вокруг TiSe2 просуществовала совсем недолго: первые оптические исследования и зонные расчеты [68] показывали, что оба соединения TiS2 и TiSe2 являются полупроводниками с энергетической щелью около 2 и 1.2 эВ, соответственно. Однако все последующие работы, начиная с [52, 54, 59, 69] указывали на то, что TiSe2 является полуметаллом (как и TiTe2) с концентрацией носителей заряда пе -nh~ 1021 см'3 [70] и величиной p/d зонного перекрытия порядка 0.5 эВ.
1.4. Постановка задачи исследования
Как видно из сделанного обзора, наибольшее число работ посвящено исследованию дисульфида титана и его интеркалатных соединений. Для объяс-