FeSexTe1-x超导薄膜的光电子能谱学研究和WTe2的拉曼研究

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我们用脉冲激光沉积的外延生长的方法,在Al2O3(0001),SrTiO3(001),and MgO(001)衬底上得到了高质量的FeSe0.5Te0.5超导薄膜,通过测量电学输运性质和薄膜表面的形貌,以及用反射式高能电子衍射仪去实时监控MgO衬底上的薄膜生长过程,我们找到了外延生长高质量超导薄膜的生长参数,并且基于在MgO衬底上得到的薄膜,我们在FeSe0.5Te0.5超导薄膜上面覆盖10nm厚度的非晶Se薄膜作为保护层,在经历大气环境之后再次传入角分辨光电子能谱仪系统进行原位的400℃的退火(去掉Se保护层并且退火薄膜样品)以及低温下的角分辨光电子能谱学的实验测量。角分辨的光电子能谱学实验结果显示了了十分清晰的费米面结构和能带结构,表明了薄膜样品在经历了退火之后获得了较高质量的表面,具有良好的单晶性。对于薄膜的光电子能谱学结果的进一步仔细分析之后,我们认为:FeSe0.5Te0.5超导薄膜样品在经历Se覆盖以及原位退火之后,其表面很可能是很薄的FeSe层,角分辨光电子能谱学所测量得到的费米面结构以及能带结构都显示出来与FeSe单晶高度的相似;而变温的能带结构测量表明了薄膜的电子结构在布里渊区的M点的简并能带结构的随着温度的下降而出现简并的劈裂,显示出明显的液晶相的存在。关于退火后薄膜表面的确切成分尚须进一步的在同步辐射光源上采用更高能量的光子去测量芯能级的方法来验证。  WTe2是2014年新合成的具有低温下巨磁阻效应的准一维材料,为了研究其基本的声子振动谱并且探求其低温下巨磁阻效应的来源和机制,我们采用偏振拉曼散射的实验手段对于这种材料展开了实验研究。在33个拉曼主动模式中,我们观察到了5个A1声子振动模式和2个A2声子振动模式,实验测量得到的声子峰频率与第一性原理计算得到的声子峰频率保持良好的一致性。进而,我们研究WTe2的声子峰强度在晶格ab平面内的角度依赖关系,得到与G2v点群对称性理论分析一致的实验结果。尽管低温下的声子谱表明在WTe2体系中不存在强的电声子耦合以及自旋和声子的耦合,我们观察到了在A1声子峰中的160.6 cm-1声子峰表现出来奇异的随着温度下降而强度减小的依赖关系,这种反常的依赖关系的原因以及是否与低温下的巨磁阻行为有关有待于进一步的研究。
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