角分辨光電子能譜在拓?fù)洳牧涎芯恐械膽?yīng)用
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更多相關(guān)文章： 拓?fù)浣^緣體 拓?fù)浒虢饘?/b> ARPES
【摘要】：近年來由于在固體材料中發(fā)現(xiàn)了高能物理中預(yù)言的狄拉克費(fèi)米子、外爾費(fèi)米子以及馬約拉納費(fèi)米子,使得拓?fù)洳牧铣蔀槲锢韺W(xué)家關(guān)注的一個(gè)非常重要的熱點(diǎn)。這個(gè)方向在理論和實(shí)驗(yàn)上都得到空前的成功。在高能物理中,由于洛倫茲不變性以及龐加萊群的限制,只有三種可以存在的基本費(fèi)米子 狄拉克費(fèi)米子、外爾費(fèi)米子以及馬約拉納費(fèi)米子。然而在固體晶體中可以有230種空間群,其中對(duì)稱性豐富多彩相當(dāng)于230個(gè)固體“宇宙”,這使得晶體中可以存在更加豐富的準(zhǔn)粒子費(fèi)米子,而每一種準(zhǔn)粒子費(fèi)米子都可以用一種拓?fù)涓拍顏矶x,這也使得凝聚態(tài)拓?fù)漕I(lǐng)域成為研究基礎(chǔ)物理的一個(gè)重要方向。每一種拓?fù)洳牧象w系都可以用一種拓?fù)洳蛔兞縼矶x其拓?fù)湫再|(zhì)。拓?fù)浞瞧接共牧鲜求w態(tài)含有非零拓?fù)洳蛔兞康钠娈悜B(tài),在其和真空相連接的表面上經(jīng)常出現(xiàn)特殊表面態(tài)來過渡。這些獨(dú)特的性質(zhì)都使拓?fù)漕I(lǐng)在凝聚態(tài)物理中與眾不同。此外,拓?fù)浞较蛞彩悄蹜B(tài)物理中少有的理論和實(shí)驗(yàn)幾乎能完美符合的領(lǐng)域。拓?fù)洳牧现饕梢苑譃橥負(fù)浣^緣體、拓?fù)?金屬半金屬以及拓?fù)涑瑢?dǎo)體。而在拓?fù)洳牧系难芯恐?角分辨光電子能譜儀(ARPES)占據(jù)著不可替代的作用。該論文首先介紹了ARPES的基本原理以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的組成部分。然后詳細(xì)的介紹通過使用ARPES手段對(duì)各種拓?fù)洳牧线M(jìn)行科學(xué)研究。通過系統(tǒng)的研究,我們在灰砷中發(fā)現(xiàn)非平庸的Rashba表面態(tài),在ZrTe5表面臺(tái)階中發(fā)現(xiàn)了大能隙拓?fù)溥吘墤B(tài),首次在KHgSb材料中發(fā)現(xiàn)了沙漏費(fèi)米子,此外還在WC中觀測到了三重簡并的位于狄拉克和外爾費(fèi)米子之間的奇異新型費(fèi)米子等等。我們的研究為在固體材料中發(fā)現(xiàn)新奇費(fèi)米子屬性提供了一手資料,也進(jìn)一步促進(jìn)了ARPES在新型拓?fù)漕I(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O469
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，本文編號(hào)：1298379
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