Spin-dependence of angle-resolved photoemission from spin-orbit split surface states: = Spin-Abhängigkeit in winkelaufgelöster Photoemission von Oberflächenzuständen mit Spin-Bahn-Aufspaltung
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Veröffentlicht: |
Würzburg
2016
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ABLE
OF
CONTENTS
1 INTRODUCTION 1
2 SPIN POLARIZED ELECTRONIC STATES IN SOLIDS 5
2.1 SPIN-ORBIT
COUPLING....................................................................................
5
2.2 ELECTRONIC STATES IN SOLIDS
.........................................................................
6
2.3 THE RASHBA
EFFECT.......................................................................................
8
2.4 TOPOLOGICAL
INSULATORS.................................................................................
10
2.5 SPIN POLARIZATION IN PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY . .
.
..............................
12
3 METHODOLOGY 15
3.1 PHOTOELECTRON
SPECTROSCOPY......................................................................
15
3.2 ANGLE-RESOLVED PHOTOELECTRON
SPECTROSCOPY............................................. 16
3.3 THE PHOTOEMISSION
PROCESS.........................................................................
17
3.4 ONE-STEP PHOTOEMISSION THEORY AND INVERSE-LEED FORMALISM
..............
19
3.5 SPIN POLARIZATION DETECTION IN PHOTOELECTRON
SPECTROSCOPY.................... 20
3.6 EXPERIMENTAL SETU
P
S.................................................................................
22
3.7 SAMPLE
PREPARATION....................................................................................
28
3.8 DATA PROCESSING
.........................................................................................
30
4 MATERIAL PROPERTIES 33
4.1 LAYERED TOPOLOGICAL
INSULATORS...................................................................
34
4.2 GIANT-RASHBA SPLITTING IN BITEL
................................................................
36
4.3 SURFACE
ALLOYS...............................................................................................
38
5 SPIN AND ORBITAL TEXTURE GENERATED BY STRONG SPIN-ORBIT COUPLING 43
5.1 ORBITAL
COMPOSITION....................................................................................
45
5.2 SPIN-ORBITAL
TEXTURE....................................................................................
58
TABLE OF CONTENTS
6 SPIN-TEXTURE INVERSIONS IN PHOTOEMISSION - THE ROLE OF THE PHOTO
EMISSION FINAL STATE 69
6.1 BI
2
TE
3
- MODULATIONS OF THE OUT-OF-PLANE SPIN POLARIZATION....................
70
6.2 BIAG
2
/AG(LLL) - PHOTON ENERGY DEPENDENCE IN SPIN-RESOLVED AND SPIN
INTEGRATED PHOTOEMISSION
..............................................................................
82
7 CONCLUDING DISCUSSION 109
A APPENDIX 115
BIBLIOGRAPHY 121
OWN PUBLICATIONS 141
DANKSAGUNG
143
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