Спин-поляризованные состояния в электронной структуре Pt(111) и графен/Pt(111)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

С использованием методов фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением и теории функционала плотности проведено детальное исследование поверхностных спин-поляризованных состояний в электронной структуре Pt(111) и графен/Pt(111). Результаты показывают наличие конусоподобных поверхностных состояний вблизи уровня Ферми в окрестности точки М¯ поверхностной зоны Бриллюэна платины для обеих систем. Теоретические расчеты подтверждают, что данные состояния являются спин-поляризованными поверхностными состояниями монокристалла Pt(111).

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. А. Гогина

Санкт-Петербургский государственный университет

Author for correspondence.
Email: alevtina_gogina@mail.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

А. А. Рыбкина

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alevtina_gogina@mail.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

А. В. Тарасов

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alevtina_gogina@mail.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

А. М. Шикин

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: alevtina_gogina@mail.ru
Russian Federation, г. Санкт-Петербург

References

  1. Klimovskikh I.I., Tsirkin S.S., Rybkin A.G. et al. // Phys. Rev. B. 2014. V. 90. № 23. P. 235431. https://doi.org/10.1103/physrevb.90.235431
  2. Shikin A.M., Rybkina A.A., Rybkin A.G. et al. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 105. № 4. P. 042407. https://doi.org/10.1063/1.4891361
  3. Gogina A.A., Tarasov A.V., Eryzhenkov A.V. et al. // JETP Lett. 2023. V. 117. № 2. P. 1. https://doi.org/10.1134/S0021364022602706
  4. Rybkin A.G., Rybkina A.A., Tarasov A.V. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 526. P. 146687. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.146687
  5. Rybkina A.A., Rybkin A.G., Klimovskikh I.I. et al. // Nanotechnology. 2020. V. 31. № 16. P. 165201. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab6470
  6. Mellnik A.R., Lee J.S., Richardella A. et al. // Nature. 2014. V. 511. № 7510. P. 449. https://doi.org/10.1038/nature13534
  7. Dal Corso A. // Surf. Sci. 2015. V. 637. P. 106. https://doi.org/10.1016/j.susc.2015.03.013
  8. Silkin I.V., Koroteev Y.M., Silkin V.M. et al. // Materials. 2018. V. 11. № 12. P. 2569. https://doi.org/10.3390/ma11122569
  9. Herrera-Suárez H.J., Rubio-Ponce A., Olguín D. // Comput. Mater. Sci. 2012. V. 56. P. 141. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2011.11.017
  10. Koroteev Y.M., Chulkov E.V. // Surf. Sci. 2018. V. 678. P. 99. https://doi.org/10.1016/j.susc.2018.04.007
  11. Kim Y.S., Jeon S.H., Bostwick A. et al. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. V. 15. № 43. P. 19019. https://doi.org/10.1039/C3CP53376J
  12. Jung J., Kang S., Nicolaï L. et al. // ACS Catal. 2021. V. 12. № 1. P. 219. https://doi.org/10.1021/acscatal.1c04566
  13. Ozaki T. // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. № 15. P. 155108. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.155108
  14. Ozaki T., Kino H. // Phys. Rev. B. 2004. V. 69. № 19. P. 195113. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.69.195113
  15. Perdew J.P., Wang Y. // Phys. Rev. B. 1992. V. 45. № 23. P. 13244. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.45.13244
  16. Lee C.C., Yamada-Takamura Y., Ozaki T. // J. Condens. Matter Phys. 2013. V. 25. № 34. P. 345501. https://doi.org/10.1088/0953-8984/25/34/345501
  17. Momma K., Izumi F. // J. Appl. Cryst. 2011. V. 44. № 6. P. 1272. https://doi.org/10.1107/S0021889811038970
  18. Rybkin A.G., Krasovskii E.E., Marchenko D. et al. // Phys. Rev. B. 2012. V. 86. № 3. P. 035117. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.86.035117

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. DME patterns Pt(111) (a) and Gr/Pt(111)(b) obtained at primary electron energies of 105 and 130 eV, respectively. The relative arrangement of atoms in a supercell (2 × 2) of graphene – top view (c). Diagram of the relative arrangement of the Brillouin zones of graphene, Pt(111) and the superstructure Gr/Pt(111) (d).

Download (67KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Thermal energy slices (kx, ky) (energy values are shown in the figures) for Pt(111) (a–d) and Gr/Pt(111) (d–z) obtained using photon energies of 40.8 and 62 eV, respectively. The spectra for Pt(111) were obtained at room temperature, and for Gr/Pt(111) at 30.6 K.

Download (126KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The dispersion dependences of the electronic states of Pt(111) in the direction measured at room temperature (a). The photon energy is 40.8 eV. The corresponding calculation is based on the first principles of the Pt(111) band structure (b). For better visualization, the dispersion dependences (c) are shown in the form of the second derivative of the photoelectron energy intensity with the superimposed spin structure of Pt(111) states(1 × 1) in the direction. Sz is the polarization from the first two layers of platinum (b). The maximum marker size corresponds to a polarization of 90%.

Download (60KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The dispersion dependences of the Gr/Pt(111) electronic states in the direction measured at a temperature of 30.6 K (a). The photon energy is 62 eV. The corresponding calculation is based on the first principles of the Gr/Pt(111) band structure (b). For better visualization, the dispersion dependences (c) are shown in the form of the second derivative of the photoelectronic energy intensity with superimposed calculated zones.

Download (67KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences