Резонансная фотоэлектронная эмиссия в монокристаллах La₂CuO₄₊x

Abstract

Проведены измерения фотоэлектронных спектров монокристаллов La₂CuO₄₊x с различным содержанием кислорода (0,005 ≤ х ≤ 0,03) при энергиях фотонов hω от 15 до 33 эВ. Наблюдается резонансное возрастание эмиссии из состояний валентной зоны с энергией связи ~ 6,2 эВ при hω ~ 17 эВ, близкой к порогу возбуждения La5p уровней. Для выяснения природы этого явления аналогичные измерения были проведены для металлического лантана при последовательно увеличивающейся дозе окисления. Оказалось, что резонанс не наблюдается для чистой поверхности лантана, слабо выражен при полном окислении и очень сильно проявляется при промежуточном окислении (доза - 0,5 Лэнгмюра). Общим для структур La₂CuO₄ и LaOx является наличие связей La-О. Следовательно, для проявления резонанса, по-видимому, необходимо определенное взаимное расположение атомов лантана и кислорода, реализующееся в структуре типа La₂CuO₄ или в не полностью окисленном La.

Проведено вимірювання фотоелектронних спектрів монокристалів La₂CuO₄₊x з різним змістом кисню (0,005 ≤ х ≤ 0,03) при енергіях фотонів hω від 15 до 33 еВ. Спостерігається резонансне збільшення емісії із станів валентної зони з енергією зв'язку ~ 6,2 эВ при hω ~ 17 эВ, близькою до порогу збудження La5p рівней. Для з'ясування природи цього явища аналогічні вимірювання було проведено для металевого лантану при дозі окислення, яка послідовно збільшується. Виявлено, що резонанс не спостерігається для чистої поверхні лантану, слабко виявляється при повному окисленні і дуже сильно проявляється пря проміжному окисленні (доза ~ 0,5 Ленгмюра). Загальним для структур La₂CuO₄ та LaOx наявність зв'язків Lа-О. Отож, для прояви резонансу, можливо, необхідно певне взаємне розташування атомів лантану і кисню, яке реалізується в структурі типу La₂CuO₄ або у не повністю окисленому La.

Photoeiectron spectra of La₂CuO₄₊x single crystals with various oxygen contents (0,005 ≤ х ≤ 0,03) are measured with varying photon energy hω from 15 to 33 eV. A resonant increase of the emission from the electron states with a binding energy of ~ 6.2 eV is observed for hω ~ 17 eV, which is close to the excitation threshold of the La5p electron states. Similar investigations were performed for polycrystal metallic La with increasing degree of surface oxidation. The resonance was not observed for a clear La surface, and ,it was very weak for a heavy oxidized surface. The resonance was most pronounced only for a slightly oxidized surface (oxygen dose of about 0.5 Lengmurs). Common for the La₂CuO₄ and LaOx structures is the existence of the La-O bonds. Hence, for the resonance to manifest itself, it seems likely that the La and O atoms should be in a certain mutual arrangement which is realized in the La₂CuO₄ structure or in slightly oxidized La.