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준이차원 전하밀도파 CeTe2의 각분해 광전자 분광 연구

한국자기학회지, Volume 20, Number 5, 31 Oct 2010, Pages 173-177
김대현 (가톨릭대학교, 물리학과), 이현진 (가톨릭대학교, 물리학과), 강정수 * (가톨릭대학교, 물리학과), 김형도 (포항가속기연구소), 민병훈 (성균관대학교 물리학과), 권용성 (성균관대학교 물리학과), 김준원 (포스텍 물리학과), 민병일 (포스텍 물리학과)
Abstract

이 연구에서는 각분해 광전자 분광법(angle-resolved photoemission spectroscopy: ARPES)을 시용하여 전하밀도파(chargedensity-wave: CDW)를 형성하는 물질인 CeTe2의 전자구조를 연구하였다. CeTe2의 ARPES 데이터에서는 분산적인 띠들이 분명하게 관찰되었다. CeTe2 의 일정에너지(constant energy: CE) 맵에서는 4중 대칭성(fourfold symmetry)이 관찰되었으며, 그 형태가 헌에 있는CeTe2의 CE 맵과 유사하였다. 이러한 발견은 CeTe2의 CDW 형성이 2 × 2 형태의 살창 변형에 의한 것임과 4f 전자들이 CeTe2의 CDW 형성에 별다른 기여를 하지 않는다는 것을 나타낸다. 이 연구로부터 CeTe2에서 페르미 준위 근처의 전자들은 주로 Te(1) 5p와 Ce 5d 전자들이며 Te(1) 5p 전자들에 의한 띠가 CDW 형성에 기여하고 Ce 5d 전자들에 의한 띠는CDW 상태에서도 페르미 준위를 가로지르는 금속성을 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

The electronic structure of charge-density-wave (CDW) system CeTe2 has been investigated by using angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES). The clearly dispersive band structures are observed in the measured ARPES spectra, indicating the good quality of the single-crystalline sample employed in this study. The four-fold symmetric patterns are observed in the constant energy (CE) mappings, indicating the 2 × 2 lattice deformation in the Te(1) sheets. The observed CE images are similar to those of LaTe2, suggesting that Ce 4f states have the minor contribution to the CDW formation in CeTe2. This study reveals that the carriers near the Fermi level should have mainly the Te(1) 5p and Ce 5d character, that the Te(1) 5p bands contribute to the CDW formation, and that the Ce 5d bands cross the Fermi level even in the CDW state.

Keywords: CeTe2; ARPES; 띠구조; Fermi surface; CDW; CeTe2; ARPES; band structure; Fermi surface; CDW
DOI: 10.4283/JKMS.2010.20.5.173