Научная тема: «РЕЛЯТИВИСТСКИЕ ЭФФЕКТЫ В ЭЛЕКТРОННОЙ И КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРАХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ТОНКИХ ПЛЕНОК МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СИСТЕМ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2012
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Результаты первопринципного теоретического исследования электронной структуры поверхностей тяжелых немагнитных металлов:
    • СОВ оказывает значительное влияние на формирование электронно-энергетического спектра поверхности исследованных металлов;
    • величина спин-орбитального расщепления поверхностных электронных состояний определяется степенью асимметрии их волновой функции вблизи атомного ядра, характеризуемой отношениями вкладов различных ее ℓ-компонент разложения по сферическим гармоникам.
  2. Результаты первопринципного расчета электронного строения и релаксации кристаллической структуры поверхностей висмута с низкими индексами:
    • учет СОВ приводит к сильному и анизотропному расщеплению зон электронных поверхностных состояний, значительно изменяя их дисперсию и определяемый ими контур Ферми;
    • обнаруженная релаксация поверхностей висмута чувствительна к учету, как скалярных релятивистских поправок, так и СОВ, и имеет сложный характер.
  3. Ориентация и толщина ультратонких пленок висмута сложным образом влияют как на электронные свойства материала, варьируя их от узкозонных полупроводников до полуметаллов и металлов, так и на его кристаллическую структуру.
  4. Результаты первопринципного теоретического исследования атомной и электронной структуры объемного упорядоченного сплава BiSb и его ультратонких пленок и лент:
    • атомная структура объемного сплава характеризуется формированием прочных бислоев Bi-Sb;
    • в отличие от ультратонких пленок (111), пленки (110) в большинстве случаев являются изоляторами;
    • в запрещенной щели ультратонких узких лент, вырезанных из пленок BiSb(110), обнаружены ярко выраженные краевые состояния.
  5. Результаты релятивистского расчета электронной структуры субмонослоя Bi на поверхности Cu(111), демонстрирующие гигантское спин-орбитальное расщепление состояний квантовой ямы, лежащих в незанятой части электронного спектра.
Список опубликованных работ
A1. Koroteev Y. M., Bihlmayer G., Gayone J. E. et al. Strong Spin–Orbit Splitting on Bi Surfaces // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93. P. 046403.

A2. Chulkov E. V., Koroteev Y. M., Silkin V. M. Relativistic electronic structure of metal surfaces: first–principles calculation // Surface Science. 1991. Vol. 247. Pp. 115–119.

A3. Mugarza A., Mascaraque A., Repain V. et al. Lateral quantum wells at vicinal Au(111) studied with angle–resolved photoemission // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 66. P. 245419.

A4. Pascual J. I., Bihlmayer G., Koroteev Y. M. et al. Role of Spin in Quasiparticle Interference // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 93. P. 196802.

A5. Hofmann P., Gayone J. E., Bihlmayer G. et al. Electronic structure and Fermi surface of Bi(100) // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 71. P. 195413.

A6. M¨onig H., Sun J., Koroteev Y. M. et al. Structure of the (111) surface of bismuth: LEED analysis and first–principles calculations // Phys. Rev. B. 2005. Vol. 72. P. 085410.

A7. Wegner D., Bauer A., Koroteev Y. M. et al. Surface electronic structures of La(0001) and Lu(0001) // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 73. P. 115403.

A8. Hirahara T., Nagao T., Matsuda I. et al. Role of Spin–Orbit Coupling and Hybridization Effects in the Electronic Structure of Ultrathin Bi Films // Phys. Rev. Lett. 2006. Vol. 97. P. 146803.

A9. Bihlmayer G., Koroteev Y. M., Echenique P. M. et al. The Rashba–effect at metallic surfaces // Surface Science. 2006. Vol. 600. Pp. 3888–3891.

A10. Andreyev O., Koroteev Y. M., S´anchez Albaneda M. et al. Spin–resolved two–photon photoemission study of the surface resonance state on Co/Cu(001) // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 74. P. 195416.

A11. Sun J., Mikkelsen A., Fuglsang Jensen M. et al. Structural determination of the Bi(110) semimetal surface by LEED analysis and ab initio calculations // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 74. P. 245406.

A12. Hirahara T., Nagao T., Matsuda I. et al. Quantum well states in ultrathin Bi films: Angle–resolved photoemission spectroscopy and first–principles calculations study // Phys. Rev. B. 2007. Vol. 75. P. 035422.

A13. Yaginuma S., Nagaoka K., Nagao T. et al. Electronic Structure of Ultrathin Bismuth Films with A7 and Black–Phosphorus–like Structures // Journal of the Physical Society of Japan. 2008. Vol. 77. P. 014701.

A14. Koroteev Y. M., Bihlmayer G., Chulkov E. V., Blu¨gel S. First–principles investigation of structural and electronic properties of ultrathin Bi films // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 77. P. 045428.

A15. Bobisch C. A., Bannani A., Koroteev Y. M. et al. Conservation of the Lateral Electron Momentum at a Metal–Semiconductor Interface Studied by Ballistic Electron Emission Microscopy // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102. P. 136807.

A16. Mathias S., Ruffing A., Deicke F. et al. Quantum–Well–Induced Giant Spin–Orbit Splitting // Phys. Rev. Lett. 2010. Vol. 104. P. 066802.

A17. Sun J., Wang J., Wells J. et al. Structure and oscillatory multilayer relaxation of the bismuth (100) surface // New Journal of Physics. 2010. Vol. 12. P. 063016.

A18. Bihlmayer G., Koroteev Y. M., Chulkov E. V., Blu¨gel S. Surface– and edge–states in ultrathin Bi–Sb films // New Journal of Physics. 2010. Vol. 12. P. 065006.