Photoemission experiments on the valence band of transition metal trichalcogenides

Summary We present a synchrotron radiation photoemission study of the upper-valence-band states of four ZrSe₃-structure compounds: ZrS₃, ZrSe₃, ZrTe₃ and HfSe₃. The sulphide and selenide spectra exhibit a characteristic five-peak structure in agreement with the calculated ZrSe₃ density of states by Myronet al. and by Bullett. The nature of these features is established by an interplay between the rehybridization of paired-anion ligand orbitals and the hybridization of unpaired-anion states with cation states. The spectrum of ZrTe₃ exhibits only three peaks that appear related to three of the sulphide and selenide spectral features. The differences between the sulphide, selenide spectra and the telluride spectra are discussed in terms of the very large distance between pairedanion ligands and neighbour cations in the latter compound.

---

Riassunto Si presenta uno studio mediante fotoemissione con luce di sincrotrone degli stati nella banda di valenza superiore di quattro composti con struttura del tipo ZrSe₃: ZrS₃, ZrSe₃, ZrTe₃ e HfSe₃. Gli spettri dei seleniuri e del solfuro presentano una struttura caratteristica a cinque picchi in accordo con le densità degli stati di ZrSe₃ calcolate da Myronet al. e de Bullett. La natura di questi picchi è causata dall’azione combinata della reibridizzazione di orbitali di anioni accoppiati e dell’ibridizzazione di stati di anioni non accoppiati con, stati cationici. Lo spettro di ZrTe₃ presenta solo tre picchi che appaiono collegati a tre dei picchi spettrali, osservati per i seleniuri e per il solfuro. Le differenze fra gli spettri del telloruro e quelli dei seleniuri e del solfuro sono discusse in relazione alla grande distanza fra anioni accoppiati e cationi primi vicini nel telloruro.

---

Резюме мы предлагаем результаты исследований фотоэмиссии синхротронного излучения для верхних состояний валентной зоны для четырех соединений со структурой типа ZrSe₃: ZrS₃, ZrSe₃, ZrTe₃ и HfSe₃. Спекты сельфида и селенида обнаруживают структуру с пятью пиками, что согласуется с вычисленной Мироном и др. и Булле плотностью состояний для ZrSe₃. Природа этих особенностей связана с взаимодействием между перегибридизацией орбиталей спаренных анионов и гибридизацией орбиталей не спаренных анионов с катионными состояниями. Спектр ZrTe₃ обнаруживает только три пика, которые, по-видимому, связаны с тремя наблюденными спектральными особенностями сульфида и селенида. Различия между спектрами сульфида и селенида и спектрами теллурида сбсуждаются в терминан очень большого расстояния между спаренными анионами и соседними катионами в теллуриде.

---

---

To speed up publication, the authors of this paper have agreed to not receive the proofs for correction.