Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid - Materials Science ...

9 . Determinación estructural empleando
la técnica de Difracción de
Fotoelectrones (PED)
Palabras clave: difracción de fotoelectrones; estructura
electrónica; semiconductor
Difracción de fotoelectrones (PED) es una técnica
estructural recientemente desarrollada, que permite la
determinación de las posiciones de átomos de diferentes
especies químicas presentes en el sistema a estudio.
Nuestro grupo lleva a cabo experimentos en los
dos posibles modos que permite la técnica: barrido en
energía y barrido en ángulo. En ambos modos se estudia
por fotoemisión la intensidad del pico correspondiente
a fotoelectrones extraídos de un nivel profundo
bien variando la energía del fotón o en función del
ángulo polar o azimutal respectivamente. El modo de
barrido en energía se utiliza para determinar geometrías
de adsorción de moléculas o átomos fisisorbidos o
quimisorbidos a la superficie, mientras que el modo de
barrido en ángulo se usa principalmente en la caracterización
del orden cristalino de un determinado material.
Nuestra investigación se centra tanto en la metodología
como en la determinación de estructuras de
diferentes sistemas adsorbidos de importancia química
o física ej. Sb/Si(111) [1] y HO 2
/Si(100)[2], así como en
la determinación de la estructura cristalina de ciertos
materiales or incluso de capas crecidas in situ ej.
Yb/W(110) [3].
9. Structural determination using
Photoelectron Diffraction Technique
Keywords: photoelectron diffraction; electronic structure;
semiconductor
Photoelectron diffraction (PED) is a structural technique
recently developed which allows the determination with
high accuracy of the atoms position for different chemical
species present on the system. Our group perform
the photoelectron diffraction experiments in the
two possible modes: “energy scan mode” and “angular
scan mode”. In both cases the intensity of a core-level
photoelectron peak is studied as a function of electron
kinetic energy or as a function of the azimuthal or polar
angle respectively. The energy scan mode is mainly
used to determine the adsorption geometry of molecules
or atoms which are physisorbed or chemisorbed
while the angular scan mode is mainly used to determine
the order of the crystal growth mode of a defined
material. Our research interest focuses on the methodology
itself as well as on structure determinations of
various adsorption systems that are of chemical or
physical importance i.e. Sb/Si(111)[1], HO 2
/Si(100)[2],
and the determination of the crystal structure of defined
materials or in situ grown overlayers i.e.
Yb/W(110)[3].
1. S. Bengio et al. Phys. Rev. B65, 205326 (2002).
2. S. Bengio et al. Phys. Rev. B66, 195322 (2002).
3. M.E. Dávila et al. Phys. Rev. B66, 035411 (2002).
4. M.E. Dávila et al. J. Surface and Interface Analysis 33, 595 (2002)
Proyectos: PB-97-1199
10. Estructura electrónica de bronces
cuasi-unidimensionales de monofosfato
de tungsteno
Palabras clave: baja dimensionalidad; propiedades electrónicas;
bronces
Los metales de baja dimensionalidad han sido un
campo controvertido desde hace más de veinte años
debido a las inestabilidades electrónicas que presentan
en función de la temperatura. Los conductores unidimensionales
son intrínsecamente inestables a un vector
de la red reciproca doble al vector de onda de Fermi.
Dando lugar, en numerosos casos, a una transición
estructural, denominada “Peierls”, y a una onda de densidad
de carga producida por dicha distorsión de la red.
Estas inestabilidades electrónicas están íntimamente
ligadas a la topología de la superficie de Fermi, la cual
esta definida por la localización de los electrones en
una o dos dimensiones. Los bronces de monofosfato de
tungsteno son una familia de compuestos de baja
dimensionalidad con formula general (PO 2 )(WO 3 ) p (WO 3 ) q.
Estos compuestos tiene carácter cuasi-bidimensional
debido a su estructura laminar. Como los electrones de
conducción 5d están localizados en las capas WO 6 sus
propiedades electrónicas son cuasi-bidimensionales.
Hemos realizado una completa determinación de las
propiedades electrónicas, estructura de bandas y
superficie de Fermi, del compuesto (PO 2 ) 4 (WO 3 ) 4 (WO 3 ) 4 .
Los resultado sugieren la existencia de una Onda de
Densidad de Carga asociada a un encaje unidimensional
de su superficie de Fermi [1].
10. Electronic structure analysis of quasione-dimensional
monophosphate
tungsten bronzes
Keywords: low dimensionality; electronic properties;
bronzes
Low dimensional metals have been a controversial field
in the last twenty-years in relation with the electronic
instabilities that these systems exhibit as a function of
temperature. One-dimensional conductors are intrinsically
instable against a reciprocal wave vector twice as
the Fermi wave vector. Many of them undergo a structural
phase transition, i.e. a Peierls transition, and a
Charge Density Wave (CDW) is formed as the result of
this lattice distortion. These electronic instabilities are
directly connected with the anisotropy of the Fermi surface,
which results from the localization of the electrons
along quasi-one-dimensional or quasi- twodimensional
structures. The Monophosphate Tungsten
Bronzes (MPTB) p
are a family of low dimensional conductors
with the general formula (PO 2 )(WO 3 ) p (WO 3 ) q .
These compounds are quasi-two-dimensional metals,
due to their layer structure. Since the 5d conductions
electrons are located in the WO 6
layers, the electronic
properties are quasi-two-dimensional. Using Angle
Resolved Photoemission we have obtained a detailed
picture of the electronic structure, and Fermi surface of
the (PO 2 ) 4 (WO 3 ) 4 (WO 3 ) 4 compound. It suggests that the
existence of a Charge Density Wave is due to the onedimensional
nested Fermi surface [1].
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