Multi-Electron Excitations in Photoemission Spectra of Chalcogenide Semiconductors

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Two types of multielectron effects of X-ray photoemission in chalcogenide semiconductors Cu2SnS3, Cu(In, Ga)Se2, CuGaTe2 have been experimentally studied. The first is interatomic Auger transitions with electron ejection from the inner levels of atoms surrounding copper (Sn, In, Ga), which arise as a result of the decay of the photohole formed on copper atoms during absorption of synchrotron radiation. And the second is the characteristic loss of kinetic energy during direct photoemission from the core–electron levels of tin atoms due to the dynamic Coulomb field of the photohole, the inclusion of which leads to shaking of Sn4d electrons into unoccupied states. The cause of both effects is the extremely non-equilibrium nature of the atom photoionization, which generates an almost instantaneous inclusion of the Coulomb field of the photohole in one of the inner levels of the atom. The surrounding electrons are subjected to a kind of impact and can increase their energy by tens of electron volts. The experiments show that the electrons of the 4d levels are “shaken up” most effectively. Firstly, there are many of them (ten per atom) and, secondly, due to the large centrifugal barrier, these electrons are on the periphery of the atom, as are the unoccupied free states, into which they pass when the photohole field is turned on.

About the authors

V. I. Grebennikov

M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: vgrebennikov@list.ru
Russian Federation, Ekaterinburg, 620137

T. V. Kuznetsova

M.N. Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences; Ural Federal University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin

Email: vgrebennikov@list.ru
Russian Federation, Ekaterinburg, 620137; Ekaterinburg, 620002

R. G. Chumakov

National Research Centre “Kurchatov Institute”

Email: vgrebennikov@list.ru
Russian Federation, Moscow, 123182

References

  1. Grebennikov V.I., Kuznetsova T.V. // Phys. Stat. Sol. A. 2019. V. 216. P. 1800723. https://doi.org/10.1002/pssa.201800723
  2. Citrin P.H. // J. Electron Spectr. Rel. Phenom. 1974. V. 5. P. 273.
  3. Rao C.N.R., Sarma D. // Phys. Rev. B. 1982. V. 25 № 4. P. 2927. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.25.2927
  4. Matthew J.A.D., Komninos Y. // Surf. Sci. 1975. V. 53. P. 716. https://doi.org/10.1016/0039-6028(75)90166-1
  5. Nishigaki S. // Surf. Sci. V. 1983. № 125. P. 762. https://doi.org/10.1016/S0039-6028(83)80058-2
  6. Yin L.I., Tsang T., Coyle G.J., Yin W., Adler I. // Phys. Rev. B. 1982. V. 26. P. 1093. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.26.1093
  7. Danger J., Magnan H., Chandesris D., Le Fèvre P., Bourgeois S., Jupille J., Verdini A., Gotter R., Morgante A. // Phys. Rev. B. 2001. V. 64. P. 045110. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.64.045110
  8. Wertheim G.K., Rowe J.E., Buchanan D.N.E., Citrin P.H. // Phys. Rev. B. 1995. V. 51. P. 13669. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.51.13669
  9. Mahan G.D. // Solid State Phys. 1974. V. 29. P. 75.
  10. Grebennikov V.I., Babanov Yu.A., Sokolov O.B. // Phys. Stat. Sol. B. 1977. V. 79. P. 423.
  11. Grebennikov V.I., Babanov Yu.A., Sokolov O.B. // Phys. Stat. Sol. B. 1977. V. 80. P. 73.
  12. Grebennikov V.I., Sokolov O.B., Turov E.A. // Phys. Stat. Sol. B. 1978. V. 85. P. 127.
  13. Almbladh C.-O., Hedin L. Beyond the One-Electron Model // Handbook on Synchrotron Radiation. V. 1. Ch. 8. / Ed. Koch E.E. Hamburger Synchrotronstrahlungslabor, DESY, Germany, 1983.
  14. Pines D. Elementary Excitations in Solids. CRC Press, 2018.
  15. Кузнецова Т.В., Гребенников В.И., Якушев М.В. // Физика металлов и металловедение. 2018. Т. 119. № 6. С. 550. https://doi.org/10.7868/S0015323018060025
  16. Radzivonchik D.I., Lukoyanov A.V., Grebennikov V.I., Yakushev M.V., Kuznetsova T.V.// J. Alloys Compd. 2019. V. 802. P. 19. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.06.062
  17. Mansfield M.W.D., Connerade J.P. // Proc. Roy. Soc. London A. 1976. V. 352. P. 125.
  18. Wolff H.-W., Bruhn R., Radler K., Sonntag B. // Phys.Lett. А. 1976. V. 59. P. 67.
  19. Radtke E.-R. // J. Phys. B. 1979. V. 12. P. L71.
  20. Connerade J.P., Pantelouris M. // J. Phys. B. 1984. V. 17. P. L173.
  21. Giant Resonances in Atoms, Molecules and Solids / Ed. Connerade J.P. et al. New York: Plenum, 1987.
  22. Dzionk Ch., Fiedler W., Lucke M.V., Zimmermann P. // Phys. Rev. Lett. 1989. V. 62. P. 878.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».