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1.
Electrons in image-potential-induced surface states form a two-dimensional electron gas in front of the surfaces. In the case of ferromagnets, their binding energies as well as lifetimes depend on the orientation of their spin magnetic moment with respect to the magnetization direction. Various experiments with inverse photoemission and two-photon photoemission to detect the spin dependence of image states are reviewed. A new and successful approach to achieve and detect a spin-polarized two-dimensional electron gas is presented, namely polarization-dependent and spin-resolved two-photon photoemission. Additional time resolution opens the way to study spin-dependent electron dynamics.  相似文献
2.
郭立俊  Michael Bauer 《物理学报》2005,54(7):3200-3205
超短激光技术的发展为研究材料中的超快光动方学过程提供了重要的实验手段,也使得人们 能够更为深入地研究电子的自旋动力学行为.GaAs(100)表面由于费米钉扎而会导致能带弯曲 ,位于该区域的电子及其自旋特性将会明显不同于体相材料中的情况.利用时间分辨和自旋 分辨的双光子光电子发射技术研究了p型掺杂GaAs(100)表面的电子极化动力学过程.结果表 明,由费米钉扎而引起的能带弯曲明显影响电子的自旋弛豫过程,从实验上观察到了GaAs(1 00)表面能带弯曲区域的电子自旋翻转时间存在近2个量级的差异(从几纳秒到几十皮秒),基 于电子-自旋交换相互作用的BAP机理在自旋弛豫过程中起着主导作用.  相似文献
3.
Band dispersion and transient population of unoccupied electronic states on Si(1 1 1):√3 × √3-Ag surface have been studied by time-resolved (TR) and angle-resolved (AR) two-photon photoemission (2PPE) spectroscopy. The band dispersions originating from unoccupied electronic states have been identified from the comparison between AR-2PPE spectra and angle-resolved one-photon photoemission spectra with synchrotron radiation. A lifetime of unoccupied surface state has been determined from the TR-2PPE spectra.  相似文献
4.
采用实时双光子光电子能谱和时间分辨双光子光电子能谱技术分别研究了乙醇在该表面光催化解离的动力学和超快电子动态学过程. 通过测量与乙醇光催化解离相关的电子激发态随时间的演化,发现这个反应满足分型动力学. 乙醇在还原性TiO2(110)上的光催化解离比在氧化性表面快,这归结于缺陷的存在降低了反应能垒. 这样一个反应的加速过程很可能是与缺陷电子相关的. 通过干涉双脉冲相关的测量,得到了乙醇-TiO2界面电子激发态的超快动态学. 与甲醇的情况类似,这个电子激发态的寿命为24 fs. 激发态的出现为TiO2和它周围环境的电子转移提供了一个通道.  相似文献
5.
通过双光子光电子的方法探测了TiO2(011)-(2×1) 和TiO2(110)-(1×1)表面的光催化氧化甲醇的性质. 在吸附了甲醇的二氧化钛(011)和(110)界面处探测到了一个费米能级以上2.5 eV的电子激发态,该电子激发态可作为测试二氧化钛界面还原性的探针使用. 利用此探针在甲醇/TiO2(011)-(2×1)和甲醇/TiO2(110)-(1×1)界面探测到了一个随光照时间的电子激发态信号变化,这一变化可以归于光催化生成的表面羟基对界面还原性的影响. 由此得出的光催化氧化甲醇的速率TiO2(110)-(1×1)比TiO2(011)-(2×1)快了大约11.4倍. 这可能由于表面原子结构排布的原因不同. 本工作不仅介绍了一个利用双光子光电子能谱探测到的甲醇/TiO2界面电子结构的细节特征,还揭示了表面结构对二氧化钛光反应性质的重要影响.  相似文献
6.
用光电子能谱的方法研究了甲醇/TiO2(110)界面的电子结构.在激发波长为400 nm的双光子光电子能谱(2PPE)中,探测到了一个末态能量在费米能级以上5.5 eV的共振信号.之前的研究[Chem. Sci. 1, 575 (2010)]表明,这个共振信号与甲醇在5配位的钛离子(Ti5c)上的光催化解离相关.双光子光电子能谱同时携带初态和中间态的信息.为此设计了一个调谐激发光波长的2PPE实验以及一个单光子光电子能谱(1PPE)和2PPE对比的实验,结果一致表明这个共振信号来自于未占据的中间态,也就是激发态.能带色散关系测量表明这个激发态是局域的.时间分辨2PPE测得这个激发态的寿命是24 fs.  相似文献
7.
搭建了一套研究金属和金属氧化物表面的超快激发态电子动力学和光化学动力学的飞秒双光子光电子能谱仪. 该装置将半球形电子能量分析仪和成像技术相结合,同时测量光电子的能量和角度分布.通过Mach-Zehnder干涉仪测量时间分辨的双光子光电子能谱获得超快激发电子态的动力学信息. 这一功能在Cu(111)上得到了证实. 另外还发展了一个通过实时测量双光子光电子能谱来研究表面光化学的方法,并成功应用到CH3CH2OH/TiO2(110)体系. 研究表明,只有将两种方法结合起来才能正确地研究光诱导的表面激发共振的动力学.  相似文献
8.
The femtosecond time-resolved two-photon photoemission (TR-2PP) and the ultra high vacuum (UHV) surface science techniques are integrated to investigate the electronic structures and the interfacial electron transfer dynamics at the atomically ordered adsorbate overlayers on TiO2 singlecrystalline surfaces. Our research into the CH3OH/TiO2 system exhibits complex dynamics, providing abundant information with regard to electron transport and solvation processes in the interfacial solvent structures. These represent the fundamentally physical, photochemical, and photocatalytic reactions of protic chemicals covered with metal-oxides.   相似文献
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