《表1 Pb 4f和Te 3d几个重要的化合状态的芯态结合能》

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《Co/PbTe(111)界面X光电子能谱研究》

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图1（a）、（b）和（c）分别给出了不同Co沉积厚度下Co/Pb Te样品Te 3d、Pb 4f和Co 2p芯态的XPS能谱图，选取的结合能范围使我们能够看到Te 3d、Pb 4f和Co 2p芯态的自旋-轨道分裂峰．为作比较，图中最底部给出了未沉积Co的Pb Te薄膜的XPS能谱图，从下往上Co沉积厚度由0.00 ML增加到5.00 ML．由图1（a）和（b）可知Pb Te薄膜中Te 3d5/2和Pb 4f7/2的结合能分别为572.3 e V和137.6 e V，与其他文献中报道的Pb Te化合物相对应的Te 3d5/2和Pb 4f7/2的结合能基本吻合（见表1）[16-17]，表明薄膜制备过程中并未引入如碳、氧等杂质元素．由于在Ba F2（111）基底外延制备的Pb Te薄膜为（111）取向[18]，而Pb Te具有Na Cl型面心立方结构，其（111）晶面由Pb层和Te层交替堆叠而成，为判断制备的Pb Te薄膜是Pb还是Te为截止面，对Pb Te薄膜中Te 3d5/2和Pb 4f7/2芯态峰的面积进行测量，得到两者的比值为ITe3d5/2/IPb4f7/2≈1.02，由于元素芯态峰的面积主要取决于元素芯态的光电离截面及元素离最表面的距离，光电离截面越大、元素越靠近最表面则元素芯态峰的面积越大[19-21]，对于能量为1253.6 e V的入射光源，Te3d5/2和Pb 4f7/2芯态的光电离截面分别为0.42 Mb和0.32 Mb[22]，其比值约为1.31，大于两者的谱峰面积比，因此Pb元素应该位于Pb Te薄膜的最表面，才能使Te 3d5/2和Pb 4f7/2芯态峰的面积比接近于1.02．当Pb Te薄膜表面Co的沉积厚度θ≤0.35 ML时，图1（c）中并未探测到Co2p的芯态峰，与未沉积Co时相比，除了Te 3d的芯态峰向高结合能端发生了0.2 e V的偏移，Pb4f芯态峰的位置并未改变，见图1（a）和图1（b）．当Co的沉积厚度达到0.55 ML时，在位于778.5 e V和793.9 e V的结合能处分别出现了Co2p3/2和2p1/2的芯态峰，此时，Te 3d和Pb 4f芯态峰的强度均发生了明显的衰减，当继续增加Co沉积厚度时，Co 2p芯态峰强度呈现缓慢增加趋势，且峰位向低结合能端发生偏移，当θ=5.00 ML时，Co 2p3/2芯态峰的峰位位于778.5 e V，与金属Co的峰位相接近（见表1）.