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pxjiushun100金虫 (小有名气)
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[交流]
【交流】STM 与ARPES 得到的k-space的pattern异同
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今天听了一个STM的lecture，根据我的理解STM measure the local density of states in real space，经过Fourier trasformation, 得到的k-space的准粒子的coherence pattern（这里的coherence pattern对我不是很清楚的概念）。我现在的初步理解是这个pattern和ARPES得到的k-space pattern （at some fixed energy, for example, fermi level）基本上是一个东西。 想看看大家的看法，最好有高人，可以详细解释一下。 谢谢 |
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No， 1 探针不同，一个是金属尖，一个是UV，EUV甚至Xray 2 由此决定了二者分辨率不同 3 ft的用途不同，stm做ft的用途一般是解析表面二维晶格的周期或者规则表面吸附层的空间频率，stm本身成实际空间的像，ft只是检验其周期性，而且stm的ft是通过软件完成的。arpes本身就是衍射法，得到的像是在实际空间的reciprocal空间的pattern 4 stm的针尖形状决定了stm没法解析单原子的电子dos的细节，比如空间分布，因为针尖的尖端即使是单原子，得到的信号也因为卷积而被模糊化，退卷积是非一一映射，实际上不可实现orbital的重构，光能做到近场探测，电子束可不行。arpes几乎是观测费米面和空态密度的极其空间分布的不二法门 |
2楼2009-11-11 11:14:47
3楼2009-11-11 11:19:39
pxjiushun100
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下面是我对你的回答的一些想法： 1 探针是不同的，但是分辨率是可以调节的，STM的real space的分辨率决定了reciprocal space的大小；而reciprocal space的分辨率是由Scan area决定的（正格矢与倒格矢反比例关系）。ARPES的分辨率我想主要也决定与sample的大小和光源的单射性。但是个人觉得ARPES测量的是整个sample的平均，所以会丢失一些小区域细节的东西。而STM虽然测量的区域小，如20nm，k-space的精度稍差，但是可以看到很多细节的东西，比如nimatic state。 2 关于ft, 根据我个人的理解，reciprocal space本身就是periodical real space的ft，所以我觉得STM的real space的pattern的ft（这个pattern具有lattice的periodic 特征），实际上反应的是这个pattern在reciprocal space的状况。至少我觉得在简单金属，符合近自由电子近似的情况下，ft之后的pattern应该反映了准粒子的等能面。 3 测量fermi surface除了ARPES，现在de Haas-Van Alphen effect也可以做，而且在ARPES surface reconstruction 比较严重的时候，后者应该是较好的方法。 现在还有很多概念很模糊，以上只是根据自己的理解来写，如果有不对的地方，多多指教。 |
4楼2009-11-12 06:39:54
pxjiushun100
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Seamus Davis 的文章： http://www.nature.com/nature/jou ... ll/nature01496.html 我也是听了他的lecture，才有这些疑问的 |
10楼2009-11-14 03:52:39