Phy. Rev. Lett.：SrTiO3上FeSe光电发射中电子声子耦合与复制带光电子能量损失的关系

【引言】

单层FeSe/SrTiO₃界面超导体自2012年被发现以来，其超导机理引起了广泛的关注。它的超导转变温度明显高于体FeSe，除了已有研究表明的其电子结构与材料FeSe明显不同之外，该界面超导体系的电-声子相互作用与铁基超导体系里的异同也为人们所关注。

【成果简介】

近日，来自British Columbia的大学的George A. Sawatzky（通讯作者）的团队在Phy. Rev. Lett.发表了题为Electron Phonon Coupling versus Photoelectron Energy Loss at the Origin of Replica Bands in Photoemission of FeSe on SrTiO₃的文章，该团队提供了强有力的证据表明:在单层FeSe/SrTiO₃系统和其他几种情况下观察到的复制带主要是由于逃逸光电子的能量损失过程，这是由于外部电子与表面声子在离子材料中。在单层FeSe/SrTiO₃上ARPES中的光电子能量损失通过经典介电理论来描述离子绝缘体的低能量电子能量损失光谱来计算。结果表明，观察到的复制带主要是外部光电子能量损失的结果，而不是d电子与衬底声子的电子声子相互作用的结果，这些单分子层超导转变温度的强烈增强仍然是一个悬而未决的问题。

【图文导读】

图1：光子和电子输出过程

ARPES涉及光子输出过程图，并且大多数实验是在低于100eV光子能量或光电子能量的情况下进行的，其功函数低于在接近金属化学势的状态下观察时的光子能量，对于低于100μV的声子的低能量损失，发射的光电子的轨迹几乎不变； HREELS涉及电子输出电子过程，其单色化入射电子能量通常小于100eV。

图2：光电子能量损失

（a）: 在（001）终止的结构板的侧视图中长波长表面光学声子的正负位移的瞬时位置的快照，固体细粉显示离子的平衡位置；

（b）: STO（001）端接晶体的实验（在470K）和模拟HREELS（在470和15K），插图说明了STO中的极性位移。

图3：ARPES测试结果分析

（a）: M点带A和B产生的理论光电子能量损失与实验ARPES结果相比较实验中模拟的光谱被移动以匹配主要的A和B带，底部是与实验曲线的比较；

（b）: 模拟总动量相关ARPES谱包括原理；

（c）: 围绕M点的实验ARPES结果。

【小结】

该团队提供了强有力的证据表明观察到的单层FeSe/STO系统的重叠谱带归因于激发表面声子的非本征光电能量损失。这解释了所观察到的结构的详细情况，而不需要FeSe电子与衬底声子相互作用而引起任何额外的电子-声子耦合。另外，他们的研究强调在分析离子材料表面的光电子能谱时必须引入校正，在相同的系统上用HREELS研究补充ARPES可以提供纠正这一点所需的信息。

文献链接：Electron Phonon Coupling versus Photoelectron Energy Loss at the Origin of Replica Bands in Photoemission of FeSe on SrTiO₃（Phy. Rev. Lett.2018, DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.237001）

本文由材料人电子电工学术组杨超整理编辑。

欧洲足球赛事 网专注于跟踪材料领域滚球体育 及行业进展，如果您对于跟踪材料领域滚球体育 进展，解读高水平文章或是评述行业有兴趣，点我加入编辑部大家庭。

如果你对电子材料感兴趣，愿意与电子电工领域人才交流，请加入材料人电子电工材料学习小组（QQ群：482842474）。

欢迎大家到材料人宣传滚球体育 成果并对文献进行深入解读，投稿邮箱tougao@cailiaoren.com。

投稿以及内容合作可加编辑微信：cailiaokefu，我们会邀请各位老师加入专家群。

材料测试，数据分析，上测试谷！