wyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jpwyvern.phys.s.u-tokyo.ac.jp/f/research/arch/masterthesis...preparation...
TRANSCRIPT
������������ ���� ������
���� �� ������������� ��
��� ��� �����
������ ����
��������� ����
���������� �� ����� �������� ����
�������� ��� ��������� ��
��� ���� ����
���� ���
������������ � ������������ ������ ���� ������ ���� ������
�� ���� ������� ������� �� ���� ��������� �������� ���������� ��������
���� ����������� ����� ��� ������ ��������� � �� ������������ �� ��
��������� �������� �� ���� ��������� ��� �������� ���� ��������� ����
��� ��!���� ��� �� ���� ���� � ���� �� ��� ����������� �������
��� ����������� ��� �������� � �� ������� ������� "������ ����#�����
������������ ��� $��� ���� ������ ��������� ��� ������������ ������ ���
�� ����� �������� ������ ��� ���� ������������ ��������� %������� ���
$��� ���� ������ ��������� �� ���� ������� �� �� ����� ��� !�����$���
��������� &� �������� ������� �� � ���� �� �������� ��������� ���� ��
������� ��������� ������� �������
'� �� ������ !��� �� ����(��� �� ������������ ������� �� ����#�����
������������ �������� ��� $��� �� ��������� �������� �� ������������
������������ ������ ��� $��� ���� ���� ����������� )� ���� ���������
� ������� ������������� ������������ ����������� �*"���� ���� �� ���
���� �������� ��+,� ��� $��� ���!� �� ����,� �--.� �������� ��� ������
�� �/�� �� �������� ����� �� �� ��������� �������� ��� �������� �������
!���� ���������� � �� ��� ���� ���������� ���! ��������������� 0��
��������� �� ��������� ���������� ��� ��/������ ��!��� �� ������� ���
���� ����� ����� ������� ��� � �� ������ ����� ������� �� �� �����!���
�� �� ��� ���� ��� ������ ������������ �� �� ������� ������ ������� �� ��
��������� �� �� ��� 0���� ������� �0��� 1�������� ������ ���! �� ��������
�� �� ���� +�� �� ���� +�� ��� +��� ��� �������� �� +�� ����� � �������
�� ������ ������� ������� � �� �������� ��� 0�� 0��������� � ����������
�/�� �� ���� ���������(���� �������� 2����3 ��� ���� �������� � ��! ����
��� �������� �� 4- ��+� �� �� �� ���� �� �� ����� ������ ���������������
���� �/�� ��� �� ������� � ������������� �������� 5������ ���� ��
���� ������� %������� � 2���������� ����3 ����� � �� ������ ������ -�
�+ ����! �� !���� �� ������ ��� � �������������� ����������
������
� ���������� �
� � ������� �
6�. '��������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 7
6�6 �������� ������������ ����������� ���� �� ��� � � � � � � � � 4
6� ����� �/�� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � ..
6�8 9��� ���������(���� �/�� �� �� ��� � � � � � � � � � � � � � � � .
� ��������� � ������� �� ������� ��
�. ������������ ����������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � .:
�.�. ;������ ���������� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � .:
�.�6 *������������ ������������ ����������� � � � � � � � � 6.
�.� ������� ������� ��� ���������� � � � � � � � � � � � � � 6
�.�8 ������� ������ ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 6:
�6 ����������� ���� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � -
�6�. ������������ ���������� ����� � � � � � � � � � � � � -
�6�6 ������ ������������ ����������� ����� � 9<61 � �
�6� *"��� � �����0����� �������� 6=* � � � � � � � � � 8
� ���� $�� ���!� �������� ��� ��� � � � � � � � � � � � � � � � � � 7
� ������� �� ������� �
8�. �/��� �� �������� ����� ��� ������ ��� � � � � � � � � � � � � � � >
8�6 "��������(���� �/��� �� ������� ������ ��� � � � � � � � � � � � 8
� !��� �" �� #������� ��
���
������
!� �������
'� ������� ��������� ������� ������ �������� ������ !�� ���� ����
�� ���������� !���� 9������ ���� ������ ���! ���� ��������� ���������
���� �� ������������� ��������������� ���� ��������������� ������
���������� �������� ��� ������������ �������� ��� ���� ���� ����
������ ������ �� ���� ��� �� ������������ �� ���������� ������� �� ����
��� �������� ����������� � ������� ?.@� '� ����� � ��������� ����������
�������� ��������� �� ���� ������� �������� ����� ���������� �� ���������
���� �� ��� �������� ��������� ������������ ����������� ����� ���
�������� �� !���� �� ��������� ������ �� ���� �A,�� ��� �� ������� ��
����� ��� ���� ���������� ��������� �� ��� ��� ��� ��������� ��! ��������
������ �� �� ������� �������� ������� *���� ����� ��������� �������
������ ������������ ������ !�� �� ������������ ������� �0��� .�.�
���� ������ ���� ������ ������� ��� ������ � ������ �� �������� ����
������ ��� �������� ���� ��������� ������� �� ���� �������� ��!���� ���
���� ����� � ���� �� ��� ����������� ������� ��� ����������� ���
���� �������� � ������� ��������� ��� � �� ��������� ���� �������� ���
�� ������������ �.-��.-� B*� ?8:@� *��� � ��� ���� ����� � ����� ���
������ &� �������� �� �� ������������ ����� ������ ������� ��� ��� ������
� ����� ���� ��������� ���������
C�!����� ����#����� ������������ ��� $��� ���!� �� �� ������ �����
��������� ��<A� �����#�� ���� ������ ��������� ��� ������������ ��
���� ?6D8@ ��� �� ����� �������� �������� ���� ���� ������������ ����
���� �0��� .�6�� 1���������� �� �� ������� ��� �� ��������� �� �������
������������ ����������� �� !���� ��� ��� ������� �� ��� �������
���� !���� �������� �� ������� � ��� ��!��� �� ���������� ��� ��
��� ������������ '� ������� ����(��� �� ���������� ����� ������� ����
���������� �������� �� ���� ��������� ���� ��� �� ������� ������� ?7@�
<��� ������������ ������ ��%,E�� ���� �� ������������ �� ��� +
.
6 ������� � ���� �����
0����� .�.F 1����� ������� �� �� ������������ ��,� ���������
0����� .�6F '��������� �� �� �<A ������ � ���� �������� "G��A ��� �
������ ���� ����� ��� �������� �� ����� � ������ �� ��������� ��������
�� ���� ������ ?8@�
������ ��� ����� ������ � ���� �� ���������� ������� �� ������� ���
������� ������� ��� ��� ���������� � �� ���������� %�G���������
������� �� ������� �� ����� �� ������� ���������� �� �� ���� �%,E�
������������ ����������� ����������� ���� �������� ���� ����������� ��
�������� ������������� ������������ ����������� �*"���� �� �� ��� ��
��� ��� ��!����� ����� � ������� �� ���� ���������(����� H������ ��
� � ?6-@ ������� �������� ���� ����������� ��� 0���� �������� �� �� ����
����������� %�G������ ����� �+,� ���� ������� �� ���� �������
��� ����� ����� I .�= � -�6 ���� �� !���� �� �������� !�� �� ����
������������ ���������� ����(�!� �� � � ?7-@ ���� ��������� �+, ���
$��� ������ ��������� &� �������� ����� �� ������ ����� ��������� ��<A�
�����#�� ��� ������ �� ������� ��������� ������� �� ������� *"��� ���
��������� 1���� ���� ����������� �� ���� �� �� ������� #����������� ���
�� ���� �� �� ��������� ��� ���� ���� ��������� 9� ����� ��� $��� ���!�
���������� �� ������ ���������� �������� ��� ��� �/������� ������� �����
������� ����������� ����� ������������ ���� ���������
��� �������� #����� ���������� �� ��������� �� ���������� ���������
�� � �������� ����� �� �� ;���� ������� �� 2���������3 ��� � I
? J � � �� ��
�� �@�� !���� ���������(�� �� ���������� �� �� ����
��� �� �� ������ G��� �� �� ������� ������ � �� �� �������� �������
��� �� �� �� ���� ���� ���������� ���������
�� � �� �� ���������� � ���
���� #����� ���������� �� ��&����� �� ���������� �� �� ���������� ��
�� ���������� �������� !���� �������� �� � ������������ ������ ���
�/����� ���������� ������� �� �� �� ���������� �������� �� ���������
�� �� ������������ �� ��� � !���� ���� ���� � ����� �� �� ������� ����
��� ��� � I �'���� �� � '� �� ������� ����� �� �� ��������� ���
���
�� � �� �� �� ����� �� �/����� ���������� �� ��� ��������� ��
J � � �� ��
�� � I -� *�� ����� �� �� �� ��� ����� �� �� ���
�������� ���� � ���� �� "��
�� �� '� �� ������ �� �� ������ ������ ��
������������ � ���������� �/�� �� ���� ���������(���� �� �������� 2����3
��� ���� �������� �� �� ���������� ������ 7-=- ��+ ����! �� � ���� �/��
�� ������� � �� �������� �� #����������� !�� ���� 9���� ��������� ����
�� ������� ��� ������� ���������� %������� � 2���������� ���� �G�K�3
��� ���� ���� �������� ������ -� �+ ����! �� ��� �� ������ ��� ��������
���� ���� �������������
'� �� ������ ����� !� ������� �� ����������� ��!��� �� ��������
0���� �������� ��� ���� ����������� ��� �� �/�� �� ����� ��� ������ ����
���� )� ���� ��������� � ������� ������������� ������������ �����������
�*"���� ���� �� ������� �������� ��+,� ��� $��� ���!� �� ����,� �--.�
�������� ��� �������� �� �/�� �� �������� ����� �� �� ��������� ����
8 ������� � ���� �����
���� ��� ��/������ ��!��� ����������� 0���� ������� �0�� ������� ���
����������� ���������� ����� �� �����$��� �� �� 0� ������� �� !� ����
������� �� ������� ���� �� ���� ��� ������ �� ��� ��/������� 0���������
!� ���� �������� � ����� #����������� ���� �� �� + � ���� ������ ���
�� ���������� ���� �� 0���� ������ * ���������� �/�� �� ���� ���������(�
��� �������� ����� ��� ���� �������� � ��! ������� �������� �� 4- ��+��
%������� � G�K ����� � �� ������ ������ -� �+ ����! �� �
������ "
#��$% ���
��� ����������
%����������� �������� ��� ���� ���������� ������ ������� �� �� ���
������� ��������� �� ��������� ���� ������� �� !��� �� �� �� ����� ��
��������� !�� ���������� ��������� ���� �� �� ������������� �����
���������� �� ������� ��� �� �������� ��������������� �� ��������� ?.@�
9������ �������� ������������ �������� ������ �� !� !���� ,�� �� ����
!��� ������ ��� �� ���� �� $����� ������ �0��� 6�.��
'� ����!��� ������ �� ����!��� ��� ����� �� ������� ����������
������ �� ������ ������ �� ����$����� �� ���� �� ����� ����������
�� ���� �� ����!��� ������ ������ ������������ ��������� ������
�� �� ���$������� ���� �� ����� ����� ��� ���� ������ ���� ���� ����
�� ��� ?.-@� '� �� ������������ ��,� ��������� �0��� 6�6� ����!���
0����� 6�.F �!� ����� ��� �� ������������ �������� �%'�� ��� ���!�F ��
$����������� %'� �01%'�� ��� �� ����!��������� %'� �91%'�� ?.@�
7
4 ������� � ���������
0����� 6�6F 1����� ������� �� ������������ ��,� ����������
������ �� �����(�� ������ �� ����$����� �� �� ������ �� �� � ��� ����
*� �� ����� ������ ��������� �� �,� ���� ����� � ��������� ���� .=-Æ
��� �� ����� ����� ��������� � �� ����������� ;�0�,���� ���� ����
������� �� � ����!��� � ������� �� �/����� ������� �������� ��!���
����������� � ���� ��� �������� �� �� ������������ ������� ��� �� ����
������ , 6� ���� ��� �� �������� ������������ ���� �� "���� �����������
�� ��������� ����$��� ����� �A%0�� ���� ��� � � ��5�� �������� �� ��
���������� ���� �������� ������� �� ������� ��������� ������� ������
��������� %�G������ ������������ �������� ?..@� *�������� � A%0�
�� ��� ��������� !���� � �� �� ����� 1������ ������ ��� � �� �� ���
������� ����!��� ������� !���� �� ���������� ���� �� ������� ��� ?��
#����������� ���� ���� 0���� ����� ��� �@ � �� ��������� ��� ��� ������
�� �� G������ ����� � .�6 �+ ����� ��� ����! �� � ?.6@� %������������
�������� �� ��� �������� !��� �� ������� !���� �� �� ������� ��� ���
������
��� ������������ ������������ ��� �� ����
1�������+,� �1�+,� �� � ������ ����!��� ������ ����� !���� ��
���� ����� ������ ��� ����� �� ����!��� � ��� �� ����������� �������
������� � ������� ������� ��� �� ����� � ����� ?. @� '���� �� � � ?.8@ ����
�� ������� ����������� ������������ ��� � �� >
0����� 6� F ������������ ������ �� 1�������+,� ���� !�� ��! �����
������ ��� I 7- �+� ?.8@�
������� ������������ ����������� ����� ������ �� 1�+, !���� ���! ��
!�� ���������� � �� �� !�� ���������� ��� ������� !���� �� ����������
���� �� ������� ��� � �� ��������� ��� ������� � .�7 �+ ����! ��
�0��� 6� �� %��� �� � � ?.7@ ���� ������ �� �� �� ������� ���� ��� ��/����
���� �� ���� ���� �� ��������� �� ������������������� ��� �� 1�+,
�0��� 6�8��
�������� �� � � ?.4@ ���� ������� �� ����������� ������� !���� ����
��� �� �� �������� �� �� ��� ������ �� 1�+, �������� ����� ���� �����
�������� ���� �� �������� 2������������3 ������������ ������ �0��� 6�7��
*����� 2������������3 ��� ������ ����� ���� ��! ����� �������� ?.>@
��!���� �������� ����� ��/������� ��!��� ��+,� ��+,� ��� 1�+,� �1+,�
#���������� �������� !�� '���� �� � � ?.8@ �0��� 6�4�� %������� � ��� ����
����� ������(�� ��� ��������(�� ������ ��� �������� �� �� �����������
�/�� �� ������� ��� �� ���� �� $��� ������� !���� ������� ���� ��
������� ��� � �� ��������� ��� �� ����� ���� �+, � 1+, ?.=@� * �����
����������� �������� �� �� ��� ������ �� �� ���� ���� ��� ��������
�� ����������� ���� �� , 6� ���� ��� �����$��� ��� ��/�� ��!��� ��
������� ��� ��������� ���� ��� �� !���� ��� ���� ���������� � �� ���
����� �� ������ + � ���� ?.:@� '� ������ � �� ������������ ������ ���
����� ����� � ����� ������������� ������������ ����������� �*"����
���� �� H������ �� � � ?6-@ ���� ����� ������� ���������� �0��� 6�>�� '� ����
�� �� ����������� ������ �� �������� ������� �������� �� ���������������
= ������� � ���������
0����� 6�8F ������� ���� ��� ���
���� ������ �� ��+,� ��� 1�+,�
?.7@�
0����� 6�7F + � ��� ������ ��
1������+,� ���� � ���� �����
������ ��� I :-- �+� ?.4@�
0����� 6�4F +��� ��! ������������������� ��� ������ �� ��+,� ���
1�+,� ���� �� ?.>@�
�� ������� ����������� ������������ ��� � �� :
0����� 6�>F *"��� ������� ��� �� ��+,� ?6-@�
��������� ��� ���� ������������ ��������� �� *"��� ���� �� ��������
���� �+, ������� ��� ���� �������� �� + � ���� ����������� ?6-@� G�!����
� ����� #����������� ������� ���� !�� �� ������� �������� !���� ����� �
����� � ������� �� ������� ���������� �/�� �� ������ "������ A%0� J
����� ������ ������������ �<A*� ����������� �� �+, ���� ����� ���������
������� �������� ��� �������� � ���� �� �� #����������� ���������� ��� �
0����� 6�=F <A* J A%0� �L%1� ���������� ��� ��+,� �������� !�� ����
��������� ����� ������� �C%�,� ��� #����������� ���������(���� ��
�� C%�, ���������� �� � I .�.�: ?6.@�
.- ������� � ���������
7
6
5
4
3
k z (π
/c)
43210-1kx (π/a)
h� = 88 eV
h� = 60 eV
(c)Γ X ΓX M Xdxy
dzxdyz
Inte
nsity
(ar
b. u
nits
)
-10 -5 0
h� = 88 eVSrVO3T = 20 K
θe =
-9.9° (X)
0.0° (Γ)
9.9° (X)
20.1° (Γ)
31.0° (X)
V 3d
O 2p
(a)
Energy relative to EF (eV)-2 -1 0
h� = 88 eV(b)
{
{Incoherent part
Coherent part
0° (Γ)
20.1° (Γ)
9.9° (X)
0����� 6�:F ������� *"��� ������ ��A1�� �� ��+,� ��� $��� �� �� �����
����������� ������ ��� ��� ���� �� 0���� ����� ��� ?7-@� ������ �� ������
��������� �� ����������� �� �� �� ��� ���!� �� ����� ��� ?7-@� ��������
0���� �������� �� ��+,� �5������������ ��� ���� �������� �� ����
�� ��/���� �/����� ������ �� �� ��/���� ������ ������ ?6. 66@ �0��� 6�=��
��������� � �� ������ ������� � ����� �� ����� ����������� ���� �������
������ � �� �������� !�� ��������� ������������
"������ ����� ��� $��� ��� ����� �� � ���� ���� �������� ���
*"��� ���������� ������� ���� !�����$��� ��������� &� �������� ����
� �������� � ����� ���� ������� *"��� ������ ?6 68@� 1���� �����������
��� �� �� , 6� ��� + � ����� ���� ���� �������� ��� ��� $�� �+, ��
���!� �� 0��� 6�: ��� ?7-@� '� �� + � ���� ?0��� 6�: ��� ?7-@@ ���� ��� !�
�������M �� ������� ��� ��� #����������� ���� ���� �� � ��� �� ���������
��� ��������� �� �� ������ �� �� ��!�� G������ ������ *� ������� �� ��
����� �� �� ���� �+, ?6-@ �� ������� ��� ���!� ����� ����������� ' ������
�� ���� �� �� ������� ��� ������� ���� ����� ��� ������ �������� ���
� �� !�����$��� ��������� &� �������� �� ��� $���� '� ��� ����� !� ����
�� ����� ������ ..
Inte
nsity
(ar
b. u
nits
)-535 -530 -525 -520 -515 -510
Energy relative to EF (eV)
�e = 0° 45° 60°
h� = 800 eVT = RT
SrVO3O 1s
V 2p1/2
V 2p3/2
V5+
V4+V
5+V
4+
(b)(a)
E = 90 eVT = RT
√2 × √2
SrVO3/SrTiO3(001)
1 × 1
0����� 6�.-F ������� �������� �� ��+,� ��� $��� ?7-@� ��� <��A ������
���! .�. ���� ��������� �� ��������� �� !��� ���
6��6 ������� ����� ����
��� ���� ��������� �� ���������� ��� 9�� , .� ��� + 6� ��������� ������
���! !� ��������� !���� ��� �� �������� � ���� ��� ������� ����������
��������� ���� ������������� ����������� � ��!�� ��������� �� .7 K�
� ������� ��������� ������� ���� �� �� ������
*� ���!� �� 0��� 6�.- ��� ��! ������ ������� ��/������ �<��A� ������
���! ����� .�. ���� !�� ���� ������� ����� ������� ���� ���
6��6 ?7-@�
0����� 6�.- ��� ?7-@ �������� �� �� ������� �� ��������� �+, ��� $���
��� ������� !�� +�� ������ ������ ��
6 ��6 �������� ��� ������� ���
���������� �� �� ������� +�� ����� ����� ���� �� �� ���� ���!� ��
����(�!� �� � � ?7-@ ���� �������� �� � �������� �������� �� �����+,� ��
��� ��� ���� �������� !���� �� �� ��������� ���� ��
6 � �6 ����� �����
��� + �� �����(�� � +���
0������ 6�..��� ��� ��� ���! �� ��������� ������ �� *"��� ������ ���
������������ !�� ��/���� ���������� 0���� 6�..��� ��� ��� ���! �� ����
�������� ������������� � ��� ��� ��� ������������ G��� �� ��������� ��
����� ���
�� I �� � ���� � � J ���� J ��� � ���� � � J ������ '� 0���
6�..��� �� ������� ������� �� �� ��������� ��� ��������� ������
��� ������ �����
9� ����� ��� $��� ���!� ���������� �� ������ ���������� �������� ��� ���
�/������� ������� ������������ ����������� ����� ������������ ���� ����
����� A������ ����������� �� ���� $��� ������� ������ ���� � ���� ����
!��� ������ �� ������������ ������� *� ��� �� ����� ������� *�����
�� � � ?7.@ ��������� �� �� ���� *"��� ���� �� <�������1�,� �<�1,� ���
$��� ���!� �� ��<�*�,� �--.� �������� �!�� ������� ����������� ������
.6 ������� � ���������
����
����
����
����
�
���
���
Sel
f ene
rgy
(eV
)
�� �� �� � �
Energy relative to EF (eV)
ImΣ ReΣ
����
����
�
���
�� �� �� � �
Energy relative to EF (eV)
ImΣ ReΣ
����
���
����
���
���
Ene
rgy
rela
tive
to E
F (
eV)
���� ���� ��� ��� ���
Momentum, kx (π/a)
����
���
����
���
���
���� ���� ��� ��� ���
Momentum, kx (π/a)
m*/m = 2.0g = 2.59, γ = 1.61g' = 0, γ' = 0
m*/m = 2.0g = 2.64, γ = 1.15g' = -2.28, γ' = 1.51
(a) (b)
(c) (d)
Incoherent part
0����� 6�..F ��� ��� ��� ��������� ������ �� *"��� ������ ��� ������������
!�� ��/���� ���������� ��� ��� ��� ������������ ������������� � ��� ���
��� ������������
�� ��� ������������� ������ � ��� .
��� ����� �� �� ������� �� �� 0���� ������� ������� ���� �� �� ��
������� ���� <�1, ����������� !�� �� �������� �� �� ���� = � 8-
K ?76@� 0����� 6�.6 ���!� �������� ���������� �� ������� �� �� 0���� ���
���� �������� )���� �� � � ���� ��������� �� �� ���� ������������ ���� ��
k x a
0.82π0.42π0
st rainedfilm
unst rainedcryst al
M(π/a, π/a)
X(π/a, 0)
0����� 6�.6F 1������ �� �� 0���� ������� �� <�������1�,� !�� �����������
����� ��� ��������� �� �������� �� *"��� ?7.@
�����1��%�,� ��1%,� ��� $��� ���!� �� <�*�,� �<*,� �������� ?7 @�
0��� �� ��������� ������������ ���� ��� ����� �� ������ ���� �1%,
�� ������� $��� �� �������� ������� ������ ������������ !�� ������ ��
������ �� ������������� �� ������������� ������ �������� �� &���������
'� �� ����������� ������ ��� ����� �� ������� !���� � �� 0���� �����
��� � ��� ������ ������� ������� !���� ������� �!��� �� ���� ������ ����
�1%,�
��� ��� ��������������� ����� �� ��� ���� ��
������ ������������
'� ����������� ������ �������� ������ !�� ���� ���� ��� !�� ����
������ ���� �� ������� ������� ������� ��������� ���� ��� �� ��� ' ���
���� �������(�� �� ��������� �� �� ������� !�� ���� ��������� ���������
��� �� ������� ��� � �������� �� ��������� �� ������ ����������������
'� ����������� �������������� �� ������������� �������� �� �����������
.8 ������� � ���������
��� �� �������� �� 1����� ������ '� �� ���� �� ������ ������ �����������
��� �G��1�� � ��� ���� ���� ���������� �� �� ��������� ���� �����������
��� �/���� �� ������������� ��������� ���� ��� ���� �������� �� ������
�/�� ?6=D .@ "���� ����������� ? 6 @ ��� ������ �������� ? 8 7@ ��
���!� �� 0��� 6�. � 0��������� ���� ����������� ������ ���� *"���
���� �������� �� ������� �����$� ������ ����� ��� �� �� ����������
�.� '����� �/��M
'����� �/�� ��� ���� ���������� �� �� G��1� �� ����� � ������� ��
���� �� ������������� ��������� �� �� ����������� ������ ���������� *�
���!� �� 0��� 6�. ��� �� �/����� ������ �/�� �� �� ������ ����� �� ��
�������� ��� ��������� �������� G�!���� � ������� ������ ��� �����$���
�� �� ���������� ������� '� �� ���� ����������� � I .N= ���������� ������
�/�� ������� ����������� ����� ��� � �� �������� ��������� ?6=@�
�6� "���� �����������M
"���� ����������� ������� �� ������������� �������� ��� ������� ������
����� �� G��1�� ���� ������ ������ ����� ��� ���!� �� 0��� 6�. ���
������������� ��� 9�� ��� *�� ����� ��� �� ��������� ��������� !����
���� �� �������� �� � 7 ��� � 67 ��+ ������������ ��� ������������
���� ��� ������������ ���� ��� ������� ��������� !���� ���� �� ��������
�� � 47 ��� :- ��+ ��� �� ������ ������ ���� ���!� �� � 7- ��+ �������
*� ���!� �� 0��� 6�. ��� �� "���� ������ �� G�.6 8 ���!� �� �����
���� �������� ������ �� I.6 K� ��� ����� ��������� �� ������ ����� �
68- ���� ��� :- ���� ���������� � �� *�� ��� 9�� ���� ������������
� � C����� ��������M
C����� �������� �� ���� �� ��� �� �� ��!����� ����������� � ������
��� �� ������ �� ��� �� ������ ������ '� 0��� 6�. ��� �� ������������
���� ������� ��� ���!� �� ���� �������� !�� �������� �� ���� ������
����� � �� ��! ���������� ' �� ���� ������� �� ������������ ����
���!� � ����������� �� ���������� �� ������ ? 8 4@�
�8� *������������ ������������ ����������� �*"����M
9� *"��� ���������� ��� ��� ������� �� ���� ���������� ��������
����������� ������ ��� ��������� �� 1����� � '� �� ����� �������� ��
������������� ���������� ������ ������� ���� �� $�� ������� ���
������� ����� �%A1� ������ �� ��! ��� �0��� 6�.8��.�� ������ �� �����
����� ������ ������ !���� ����� �������� ���� �� ���� ���������� �� <A*
���������� ���� �� 0���� ����� �� 9�66.6 ? >@� ��� ������ ���������� ��
���� ���� ��� ���� ������� �� �� ����������� ������ <�1, ��� ���!�
�� ��������� 0���� ������� �0��� 6�.8��.�� ? =@� %������ ��� ���������
���������� ���� ���� ���� ���������� �� �� ������� ������ 9�66.6 ���
����������� ������ 9�66-. ��� <�1, ?6>@ �� ���!� �� 0��� 6�.8���� ,�� ���
�� ��� ������������� ������ � ��� .7
α
(a)(b)
(d)(c)
(I)
(II)
Cu
O
(III)
(IV)
(V)
0����� 6�. F �������� �� ������������� �������� �� G��1�� ��� A�����
���������� �� �� ������ ������ �/�� ?6= 6:@� ��� �������� �� ������
������ �'� 9�� ���� �''� *�� ���� �'''� ������������ ���� �'+� ����
�������� ���� ��� �+� ������ ������ ����� ��� "���� ������ �� G�.6 8
��� I .6 K� ? 6@� ��� A����� ���������� �� �� ������ ������ �� ���
�������� �� ������ �������� �� <�1, � � I .- K ? 8@�
.4 ������� � ���������
��� �� ������ ����� ��� �� ����� �� 7->- ��+� � !���� �� ���� ������ ��
������� ��� ������� ������ ?6> >D86@� ��� ���� ����� ��� �� �� ������ ���
�������������� ��� ��� ����� ������ ������ ��� �/����� �������������
�������� ������ �� �� ���!� �� 0��� 6�.8���� ��� �������� ������ �������
������� �� �� ���������� ������ ��� ��� !����� !�� ���������� �������
20K 100K
20K 50K 130K
0.12 0.16 0.21
0.210.24
Ene
rgy
(meV
)
0.0
-20011 00
LSCO Bi2201Bi2212a b c
0.0 0.3
Doping, δ
0
2
0.0
-200
d e fLSCO Bi2212
-100
-100
0.07 0.15 0.22
k'
λ'
δ = 0.15 δ = 0.16
δ
δ
δ
(c)(a1) (a2)
(b1) (b2)
0.08 0.06 0.04 0.02
0
-0.05
-0.10
-0.15
-0.20
E–E
(eV
)
k-kF (A-1
) E-EF (eV)
-0.20 -0.15 -0.10 -0.05
0.15
0.10
0.05
0
MD
C w
idth (A
-1)
x=0.030.050.0630.0750.100.120.150.180.220.30
(b2)(b1)
0����� 6�.8F C���� ���� �������� �� �� *"��� ������ �� 9�66.6� ��.� 9���
���������� �������� �� ������� ��������� 9�66.6 ��� I :. K�� ��6� ��� ����
�������� �� %A1 ������� ��� ������� �� �� �� �� ����� �� �� ���� ? >@�
��.� ��� ���� �������� �� %A1 ������ �� <�1, !�� ������� ������� �!����
� �� ��!��� -�- ������ ������� ���� ������ ��� ���� -� - ���� ������� ����
�������� � � I 6- K� ��� ����! �������� �� �� ������� �� ���� !����
�������� �� ���������� ��� ���� ��� ��!������ ���� !�� ��/���� �������
��6� �������� ��� �� �������� �� %A1 !��� �B*��� �����!��������
������� 0)G%� ? =@� ��� A����� ��������� ��� ������� ����������
�� �� ���� ������ ��� ������������� �������� ������ �� ?6>@�
G�!���� ���� �� �� ��������� �� �� ������ �� ���� ��� �� ���� �������
�� �� ���� �� ���� ����� ����������� ��� ��� ���������� ����������� ��
�� �������� �� #������������ !�� ��!������ ��������� ��������� ���������
)��� �������� ������ � �� ����� ����� �� 0)G% �� *"��� ������
�������� ��������� � �� ������ �� ����� ����� ��� � �� �������� �� ��
#�����������E� �������� '� 0��� 6�.8��6� ���� !�� ���������� <�1, �� I
-�-4 � �� �� ������ ��� �� �������� �� 0)G% � �� ������ �>- ��+
�������� �� ����! ������� �� �� �������� �� �� ������� �������� �� �
�� ��� ������������� ������ � ��� .>
����� ���� !�� �>- ��+�
*� ��� �� ������ �� ������ !���� �������� � �� �������� !�� ������
������� ?6>@ ��� � ������� ��������� ���� ? : 8 88@ ��� �������� ����������
��� ����������� �� ������ ���� �� �������� �� �� ��� �� !� ���
������� �� ���� ������ ��� ����! �� ��� ����� ��� ,� �� ���� ���� ��
������� ��������� ����� ������ ���� ����! �� �� ���� �������� ���� �� ��
�������� !�� �� ���#����� �������� �� ���� �� ������� G��1�� ���������
!����� �� ������� ��������� ���� ��������� � �� ������ ���������
�� �� �� ���� ����� ����� ?87 84@�
������ &
���� ������ '������ ��
� �������
��� ������������ ������������
������������ ����������� ����� �� �� ��� ����������� �����#�� ����
�� �������� ���� ��� ��� ���������� ��� ��������� � ���� �� ������
���������� �� ������� !���� �� ������ �� ��������� �� ������ ���� ��
�����������(�� ���� ������� '� �� ������� ����� ��� ��������� ��� ��
������$�� ��� �� ���� ���������� ����������
.� ��������(���� ���� ������M ������� �� ����� �� �������� ��� �� ����
��� �� �������
6� ���� ������� ������� ������ �� ������ � �� ��������
� ��� ������� ������� ������ �� ������� ��� �� ������ !���� � ��
�������
*"��� ����������� ����������� ������������� ������������ �����������
� �� ������� � �������� �� ������� ������ ���� ������� !� ��!��� ����
� ���� !����� �� �������� ������� ��� ���� �� ������� ���������� ���
����� ���������� �� ����� �� � �.�6�
����� ������ ��� �����
������������ ����������� ����� �� ��� �� �� ��� ��!����� ���� �
��������� �� ��������� ������� �� ������� 0����� �. ��������� � ��������
������� �� �� ��������� �� ���� )��� �� ������� �� �� ����� ������� �
����� �� �������� ���� ������ �� � �� ����� �� � ������������
.:
6- ������� � ����������� ����� � �� ��������
En
erg
y
Density of states (DOS, N(E))
Evac
Ekin
EF, μ
Intensity, N(E)
Core Levels
Valence
Band
hν
hν
EB
hν
Ph
oto
em
issio
n
Sp
ectru
m
Ele
ctro
n E
ne
rgy
An
aly
ze
r
Kin
etic
En
erg
y
Φ
Ekin Ekinvac
e-
e-
0����� �.F �������� ������� �� �� ��������� �� ������������ ������������
���� ��������� �� ������� ��!��� �� ������ ������ �� � ����� ��� �� �������
������ ���������� �������� �� ������ �� ������ ���
�� ����������� ������������ 6.
0��� �� ������ ����������� �� ������ ������ ���� � �� ������������
�� !���� ��
���� I �� � O� �� � �.�
!���� ���� �� �������� ���� �� ������ ����� ���� O �� �� !��� �������
�� �� ������ ��� �� �� �� ������� ������ �������� ���� �� 0���� �����
���� ���N�� �������� ������� ���� '� ���� ��������� �� ������ ������
���� I ���� J O� �������� ���� �� ����� ��� ��
�� �� ������� ���������
���� � �� ��������� � ���
��� I �� � ��� � �6�
'� �� ���������� ������������ �� ������� ������ �� �#��� � �� ���
���� G�����0��� ������ ������
�� I ��� � � �
!���� �� �������� ������ ��������� ������� ������� ���� ��������� �� �����
!��� �� !��� �������� �� ��� �� ������ ��� $��� ���� ��� �� ���������
�� ������ ����� ���������� �� �� � ��� �� � .�������� ������ ������
����� ��� �� ���������� !��� ������� �� �� ������ �� �� ������� ��
�� �������� '� ��� ������� ��� ������������ �� ������������ �������
���� ��� �� ��������� ��
���� ���
��� J ��� � ������� � �8�
���� !��� �� ���������� ������������ �� ����� �� ������������ ����
��� �� ����������� � �� ������ �� �� �������� ���������� ���� �����
����� ������������ ������������� ������������
*������������ ������������ ����������� �*"���� �� �� ���� ���������
�� �����#�� � �������� �� ����� ���� ������� �� � �������� *"��� ���
����� �� ���� �� �������� �� ���� �� ������ �� �������� �� �� ������� '�
�� ������������ �� ��!������ ������ �� ������� ������� �����
���! ��� �� �������� �������� � �� ��(� �� �� 9�������� (��� ��� ��
!��� ������ �� �� ������� �� ��������� ������ ��� ���� �� ������������
����� ��� �� ���������� ����� ������ ��������� �� �����!��� ����������� ��
����$�� ��!��� �� !��� ����� �� �� ������ ��� ���� ��� �� �� �� $���
��� ����F
�� I �� J� � �7�
66 ������� � ����������� ����� � �� ��������
ky
kx
kz
Vacuum
Sample surface
Electron
SolidO(Γ)
Kθ'
θ'max
φ
K||K
K =
kf
Photon
Kf ||
kf ||φ
θkf
02
2V
m
h
0����� �6F �������� ������� �� �� �������� �� �� ������� ���� � ����� �
������ ������ �� ��������� &� ������������ �������� ��� ��� ��� ����
����������� ���! �� ������� ��� ������� ������ ����� ������������
!���� �I�6�� �" 6�� �" 6�� �"� �� � ���������� ����� ����� ��� �� ����� �� ��� �������
0����� �6 ������������ ���!� � ������� �� �� �������� �� �� �������
���� � ����� � ������ ������ �� �������� )��� �� ������� �� ����� ����
�� ������� �� ���!� �� 0��� �6 �� !��� ����� ������������� � �� �������
�#��� �� ����$�� �� �� ������� ������� �� �� �������� ����� ��������$��
!������ �� !��� ����� �������� � �� ������� �#� ��� �� ���������� ���������
�� �����!��� ����������� �� ����$�� ��!��� �� !��� ����� �������� � ��
������� �� �� ����� ������� �� �� ��� ����
�� �� I �� ����
I �� �� I ����� � �4�
����� �� ��I��� ��� �� ������ � �� ����� �������� ����� � % ��� �� ���
�� ����������� ������������ 6
�������� ������ ������ ��� ������
�� I�
6����� ��� % ��� �
I�
6����� � O� ��� ���% ��� � � �>�
�� I�
6����� ���%
I�
6����� � O� ��� ���% � �=�
!���� �� �� �� ���� ������� ����� �������(��� �#�� � �7�� �=� !� ���
������� ������� ��� �� ������ � � ��� ��� �� �������� ������� �
I��� ��� �� �� ���� �������� �� �� ������ �� �� ������������ ������� ��
�� I
�6����� � %� ���
���� % ��� � J
6���
"� �:�
�� I
�6����� � %� ���
����% J
6���
& � �.-�
!���� ��� ��� ��� ��� �������� 0����� � ������������ ��������� �� ���
������ ��� �� ���� ������� �� *"���� '� �� ������� ����� ���� �� �
!������������ ����� ���� �� � ������ ������ � ��� ��� ����� ������
���������� � ��� �� ������������� ���������� �� �� ���� ��������
��������� �� ��� ��������� !� ��� �� �� !������������ ��! ��� ����
�� ���� ����� �� 0�� � ��� ��� ������ ���������� ������ ��A1�� �� �����
����� �� 0�� � ���� ��� ������ �� �������� ��� �������� �� � �.� �
����� ������� ������ ��� ���������
9����� �� ���������� ������������ ��� ���� �������� �/��� ��� ��
����� '� ��� ���� ��������(�� ���������� ������������ ������� �� ��������
�� �� ������� �� �� ������� ���� �� ������ ��� P�� �� �� � �������
����� !�� �� ������ ��� ������� �� ����� �� �� ������ ��� P���
�� �� �� � .�������� ����� !�� �� ������ ����
� ���� �� ����� ��
��/������ ��!��� ��� ��� ����
������
�� I ���� � ��
� J � � �..�
Q���� 0����E� ������ ���� �� ������� �� ������������ ������� �� �
!���� ��! ����������� � �� ������������� �������� ������� �� �� �����
�� ��������� ��
�� � ��
�P��� !�P�
� �� J ���� � ��
� � � �.6�
!���� !� �� �� ����������� ������� �� �� ������� !�� �� ������� � ���
I ��� � �� I ��� J ��� ��� '� ���� �� �� ;����E� ������� ���������
68 ������� � ����������� ����� � �� ��������
hν
hν
hν
hν
k1
k1
k2
k2
k3
k3
k4
k4
k5
k5
k6
Momentum
En
erg
y
Kin
etic e
nerg
y, E
kin
EF
EF
Evac
Φ
ARPES Spectra
Ekin = -EB+hν-Φ
Ekin = E+hν
vac
(a) (b)
EF
EF
0����� � F �������� ������� ���!��� �� ��������� �� ������������� ���
��������� ����������� �*"����� ��� ��� ���� ���������� �� �� �������
��� ������� ������ �� �� *"���� ��� *"��� ������� ��� ������ ���
������ ���������� ������ ������ ������� '� �� *"��� ��������� !� ���
����� !������������ ��� �� �� ���� �����������
�� ����������� ������������ 67
�#� � �.6� ��� �� ��!��� �� ������ ����������� <� �� ;����E� �������
���� �� ��$��� ��
��� '� I � �
���'��P�
� !��'� !���P�
� � �. �
!���� !��
������ �� ������� ������� �� �� ������� !�� �� �������
� � ��������� �� G�������� ��� ������� ��� � �� J �� ��� ��'� �(������(������� 0��� �� ����������� �� �� �������������
� P���
�P��� I
. ����
P��� �P���
I . !� �����
��� '� I � �
���'�
�
�P�� !��'�P���
�P��� !�
�P�
�
� �
���'�
�
�P�� !��P���
�P��� !��'�P�
�
I � �
���'�
�
�P�� (�����!�(
������P��� �P���
!��P�
�
� �
���'�
�
�P�� !��P���
�P��� (�����!�(
������P��
I � �
���'�
�
�P��� !�
�P�
� �(���� ���(���
���� ���
� �
���'�
�
�P��� !�P�
� �(������ ���(���
�� ��� � �.8�
!���� ) �� �� G��������� �� �� ������ 9� 0����������������� �#� � �.8�
!�� ������ � ' !� ���� �� ;����E� ������� ��� *�
��� *� I � �
�
� �
�
�'�P�� !��'� !�
��P�
� (�����������
I � �
�
�
�P��� !�
�P�
� �� �
�
�'(���� ���(���
���� ���(������
�����
� �
�
�
�P��� !�P�
� �� �
�
�'(������ ���(���
�� ���(������
�����
I�
�P��� !�
�P�
� �* J �-� � ����
J ���
J�
�P��� !�P�
� �* J �-� J ����
� ���
I�
�P��� !�
�P�
� �� �*� ����
J ���
� � �*� ���� J ��
� �
�
J�
�P��� !�P�
� �� �* J ����
� ���
� � �* J ���� � ��
� �
�
� �.7�
64 ������� � ����������� ����� � �� ��������
!���� � ������ �� ��������� ����� �� �� ������� ��� !� ���� ���� ��
������� .��� � �-�� I ��.���� � ���� ���� �� ������������� �������
������� ��� *� �� ����� �� �� ��������� ��� �� ��� *� ��
��� *� � � .
'���� *�
I�
�P��� !�
�P�
� ��*� ���� J ��
� �
J�
�P��� !�P�
� ��* J ���� � ��
� �
I ������� *� J ����� � �.4�
��� $�� ��� ��� �� ������ ��� ���������� � �� ������� ������� ���
�� ��������������� ������������������� ������� �'���� ��� �� ������
��������� ������������ ������� ����� ������������ *�������� � �#��
� �.6� ��� � �.4� �� ������� ���� ���� �� ������������ ����������� ��
$����� �������F
�*� � � .
�
'���� *�� � �.>�
��� ������������� ;����E� ������� ��� *� ��� �� ����� �� �� ����������
R�� *� !���� ���������(�� ��� �� ��������� ��!��� ��������
��� *� � .
*� *� ��
�� *� � �.=�
!���� *� �� �� ����������� ������ !�� �� ������� �� '� � ������������
������� �� ���� ����� ������
�� *� � - �� ������������� ������� �������
�� !���� ��
��� *� � � .
'���� *� I �*� *��� � �.:�
'� �� ��������� ����� R�� *� �� �� (��� ��� �� ������������ �������
������� �� !���� ��
��� *� � � .
'���� *�
I � .
'�R�� *�
�*� *� � "�R�� *��� J �'�R�� *���� � �6-�
0������ �8��� �� �� �������� ����� �� �� �������� ��� ����������
���� ������������ )��� �� ���� ���������� ��&������ �� �� ��������������
��������� �� ������ � � ������� � ���� ��� �� ���� !��� �������
������ 0��� �8��� ��� ��� ���! �� ������� ������� !�� �� ���������� ���
�� ����������� ������������ 6>
�� ���� ��� �"�R�� *�� ��� ��������� ��� �'�R�� *�� �� �� ����������
!���� ����� �� �� "�R ��� '�R ���������� � �� ����� �� ������ ����
��� ���� !��� ������������ G��� !� ������� �� �� �� ������ � * I -�
��� ���� ��� �� �� ���� �� ��� *� * I *��
�� ��������� �� ������� ��
�#�����
*� *� � "�R�� *� I - � �6.�
��� �� ������� �� �� ���� ���*��� �� ����� ��
���� *��� �
��.� +"�R�� *�
+*
����
�
�
��
, .� � �66�
'� �� ������� �� * I *�� ��� ��� ������ "�R�� *� �� �����!�
"�R�� *� � "�R�� *��� J
+"�R�� *�
+*
����
�
�*� *���
I *� *��� .
���*����*� *�
��� � �6 �
��������� �#� � �6-� �� ��!���� ��
��� *� � ����*���
���*���'�R�� *�
�*� *���� J ����*�
��'�R�� *���
� �68�
!���� ���*��� , .� *� ���!� �� 0��� �8��� �� ���� ������� �� �� #�������
���� !���� �� ������ !-�(.(�!( �".' �� ������ � * I *��
!�� ������� !����
���*���� ��� ��������� ������� !���� �� ��������� �� �� ��!-�(.(�' �".'
�!�� ���� ���
'� �� ������� �� �� *� ��� �� !���� �� *� I /���� � ��� !���� /�
���
�*��� �� �� ���������(�� 0���� ������� ��� � �� ���� ������������� � ��
0���� �������� ���� �� ������� ������ ���������� ����� �%A1� � ��
0���� ����� �* I -� �� ����� ��
��� -� I ����/��
��'�R�� -��� ��
�� � ���� J ���'�R�� -��� ����
� �67�
���� �� %A1 �� ����� �� �� � <����(��� !�� � ���� !�� ��� � ���� ���
���� �0)G%� �� S� I 6��'�R�� �� �� �� ����������� �� �� '�R�� -�
��� /��
��� �� ��������� ����� �� ������� ���� ��� �� �� #����������� �� �����
�� .N0� I �6��'�R .�S� ��������� �� ���� ���� ��� 1�F
1� I /��0� I
.
S�� �64�
6= ������� � ����������� ����� � �� ��������
εk
εεk
ε
k
ε
ReΣ(k, εk)
ReΣ(k, ε)
∗
∗
∗
∗
∗
εk
~ ImΣ(k, εk)
ImΣ(k, ε)
(a) (b)
(c) (d)
A(k,ε)
EF=0
EF=0
εk
εkεk
ε−εk
ε
A(k,ε)
EF=0
Quasiparticle
peak
Inchoherent
part
Quasiparticle peak
(Choherent part)
),(Re εε kk Σ+≡
0����� �8F �������� ������� �� �� ������������ ������� ������� ��� *��
��� 9��� ���������� �/���� �� �� �������������� ��������� ������� ����
�� ������ ������� �� ���� ���� �� �� "�R�� *��� �� �� ������ ���������
��� '�R�� *��� ������ �� ���� !���� ������� ������� ��� *� ��� !���
�� ���������� ������������ �� ������ ���������� ��� ��� !��� �� �������
���������� �� ���� ��� ������� ��� ��� ���� ��� ��������� ��� �� ��
���������� R�� *��
��� �/����� ���� �� �� �� 0���� ������� �� ��$��� ��
�� ��
.
�
�*��
��
����
��
� � �6>�
)� ��� ������� *��
�� �� ������� �� �� ���� �#� � �6.� ��
*��� *� J
+"�R�� *�
+*
���
*��
J+"�R��� *�
+��
�����
��� ���� � �6=�
���� !� ������ "�R��� -� � - ������� !� ��������� �������� �� 0����
��#���� G��� !��� !� ��/������� � ��� ��� �� ���� �� � I �� �� �#�
� �6=� ��� ��� ����� �� �����!��� �������
.
�
�*��
��
����
� ���-�
�.
�
+*�+�
����
J+"�R��� *�
+��
�����
�� � �6:�
�� ����������� ������������ 6:
)��� !� ��$�� �� ���� ���� ���� ���� ���� ��� ����� ���� ��
�� ��
.
�
�*���
����
��
� � -�
��
��
� .
���-�I .� +"�R�� *�
+*
���
� � .�
��
����
. J��
�
+"��� *�
+*
����
��
� � � 6�
���� �� �����!��� ����������� �� �������
��
��I
��
��
��
��� � � �
����� ������� ������ �����
������������ ����������� �� � ������� �������� ����������� �����#���
��� ������ ���� �� ������������ �� ��������� �� �������������� ���
������������� ����������� ;�������� ������������� �������� ����� �
���� ���� � ��! �������� ����! �� ������ ���#�������� ��� ������ ���� ��
�� �������� � �� ��� ��������� ������� �� �������������� ���������� ���
����������� ��� �������������� �������� 2 �� ����� ��
��2
�T�*I
��
� ("��
.
3�'�
�� .
��# *�
� � � 8�
!���� ��3 *� �� �� ��������� ������� �3 �� �� ������� ������� ��� * ��
������ ������� �� �� �������� �������� "� I -�76: B* �� �� 9��� ������ ��� T
�� �� ����� ����� ��� !���� �� �������� ��� �������� *������ ��3 *� ��/���
���� ������� � ������� �� ������ ���� �� � ������� �� ������ �������
�����!� �� 4��/(.�"1 !4./( �� ���!� �� 0��� �7 ��� ��� �������� ?8:@� ����
����� ��� ����� �������� �,.- �+� �� �������� �� ������ ��� �� ������������
��������� �� ����������� ���� '� �� ����������� ���� �� ������ ���#�����
!���� �� � ������� �� ���� �� ������� ������ ��� �� ���� ��������������
������� .�� ��������� �� ���� ������� '� �.���� ��� ������� ������ ����
��� �� ��� ��������� �� .� !���� �� ������� �#��� ��� ��� �������� ��� ���
������
��� ��
"�5
���
.���� ��
��8
:
�������
5.�
�
� � � 7�
!���� 5I. �4 �+ ��� .� �� �������� �� ���� �� �� 9��� ������ "�� ���������
������������� ���� � �� ����� �� � ������� �� ������ ������ �� ������� ���
�� �������� ������������� �� 0��� �7 ��� ����� ��� �������� ���! � �������
������ ���������� �� �� ���� ������� ������ �����
- ������� � ����������� ����� � �� ��������
1
2
4
68
10
2
4
68
100
Esca
pe
de
pth
(A
)
100
101
102
103
104
Electron energy (eV)
He Iα
He IIα
Mg Kα
Al Kα
0����� �7F ��� ������ ���� �� �������� �� ������� A����� ������ �������
�� ���������� ����� �� �� ����������� ��� ?8:@�
��� !"���������� ����
����� ������������� ���� ������ ������
9�������� ������������ ����������� !��� ������� �� ����� � ���������
���� �����(��� 0������ �4 ���!� � �������� ���������� �� �� ������������
���������� ������ ������ �� ���������� � �� ���������� �������� '�
�� ���������� ������� !� ��� ������� �� ������� ������ ��� �� ���
��� ��� ������� �� ������ � �� ���� �������� '� �� �������� ������
������� ����� �������� �������� �� �� ����� ������ ��� ������ �� �������
������� ��� ����� ������������ ���� �� ������� ���� ��� ��� �������
�� ���������� $����� ��� ������������ ��� ������������ �� � ��������
������� $� ������ ������� �� ������� �����(��� ��� �����(�� �������
���� ������������ !�� � ����� ������ ����� ������ ���� ��� �����������
��!��� �� �������� ������� $� ��� �� ���� ������ �� �� ����� ��
�� I ��� � ($� � %� � � 4�
I($�
5��5� �5��5�
� � >�
!���� %� �� �� !��� ������� �� �� �����(�� �� ���!� �� 0��� �> ���
$� �� ������� ������ ��!��� ����� ��� ���� ������������� �����(��� ,��
��� �!��� ��� �� �!������ �� �� $�� ���� �� ������ ��������� S� ��
�� ����������� ����� .
Preparation
chamber
High vacuum
system
Sample
manipulator
Sample
transfer system
Sample
Main
chamber
Gate
valve
Electron gun
Detector
(Micro channel plate)
Energy analysis
controller
X-ray source
Ultraviolet source
Ion gun
Sample
bankSample
holder
Filer
Electron energy analyzer
0����� �4F �������� ���������� �� �� ������������ ���������� ������
��������� �� �� ��� !��� 6 �� ����� ��� ���� �����������F
S� I6��
5� J 5�� � � =�
'� ���������� �� �� ������� ��� ������ ��� $� �� �!�� �� �� S�
�� ��� ������ ���������� �� ��� � ���������� ����������� !��� !�����
���� �� �� ������� ������� G�!���� � ������� �� ������� �/������
�� ������������ �� �� ���������������� ����� �� �� 6 ��� �� ����
������ ������ S� !���� ��������� � �#� � � =�� �� ������� �� �������
������� !�� ������� S� � ����������� ������� ����� !�� � �����
������� ���� �%1�� ��� ���� ���� �������� �1'�C�* �����(��� ���� ��� ��
%1� �� � ������� ���� ������� ����� ������������ !���� !�� ������
��/����� ������ �� �� �����(�� ������� �� ���� ������� ����� ��������
!�� ��/���� ���� ��������� 9� ���������� ��� ��/������ ��� ��� �������
�� ������� ������� !���� ������ S� !�����
6 ������� � ����������� ����� � �� ��������
R1
R2
w
Sample
ele
ctr
on e
nerg
y
Inner
hemisphere
Outer
hemisphere
Detector
Exist slit
Entrance slit
Electron
lens
e-
hν
hν
EF
EF
EP
Ekin
EB
Sample
Analyzer
φA
Φ
Vacuum level
Vacuum
level eVR
DetectorPhotoelectron
(a) (b)
(c)
0����� �>F �������� �������� ������ �� �� �����(�� ��� ������ ������ ��
�� ������ ��� �����(��� ��� ������������� �����(�� �� ��������� ���� ��
����� ��� ���� ����������� !���� ������ �� ����������� ����� 5� ��� 5�
������������ ��� ��� ������������ ����� ���� �� ������ ��� ������� ��
�� �������� ������� ������ �� ������� ���� ��� ����� ��!��� �����
��� ���� ������������� �����(��� ��� A������ ���!��� ������� ��� ������
������ ��� �� ������ ��� �����(��� ��� "���������� ��!��� �� ��� $� ���
�� ��������� �� �� ��������
�� ����������� �����
��� ������������ ����������� ����������� �� ��� ����� !��� ���
������ � �������� 61 ��� 6=* �� ����� 0����� ��0�� ���������� �� �����
�������� ������������ ����������� �*"���� ����������� !��� ���������
� �������� 6=*� G��� !� ����&� �������� �� ����������� ���� �� �� ����
��������� ��� ����������
����� ������� ������������� ������������ ������ �� � �
�!
������ ������������ ����������� ����� ����������� !��� ��������� �
9<61 ��� 6=* �� ����� 0����� G��� ������ *���������� "������� ,���
��(���� �K�K� ����� � �������� ����� ��������� ���� ������ �%9�� ���
������������ ���������� ������ 0����� �= ���!� � �������� ���! ��
0����� �=F �������� ���! �� �� �������� ����� ��������� ���� ������ ���
������������ ���������� ������
��� ������ 0�� ������� ��� ����������� $��� !��� ��������� �� �� �����
%9� ������� ���������� � �� ������������ ������� !���� ��������
�� ������� � ��� ��� ��� ��� ����������� !��� ���������� A����� �� ��
����������� ���� ��� ��������� �� "��� ?:@� *�� �� ������������ �������
���� � 9<61 !��� ��������� ����� �� �������� ������ ��� .�.-��� �����
��� ��� ������ !��� �������� ����� � �1'�C�* ���.-- �������������
8 ������� � ����������� ����� � �� ��������
�����(��� ��� ��� ������ ��������� !�� ���� -7-- ��+ ��������� �� ��
����� ������� ��� 0���� ����� ��� � ������� !�� ��������� �� ���������
���� �������
����� �"��� �� �������#������ $������ �%�
��� ���������� ����� � �� �������� 6=* �� �0 �� ��������� �� ��
��!� ��� �������� 6=* �� �� �������� �������� !�� � ��������� ;�����
%����������� ��;%� �� ���!� �� 0��� �:� ���� �������� �/��� � !���
����� �� ����� �������� ���� - � =-- �+ ��� ��� �� ������ ��� ��������
������(����� ��� ���������� �������� 9< 6=* �� �������� �� � ����������
������� ��� �� *"��� ���������� ������� �� ���!� �� 0��� �:� * ��!
������ ������� ��/������ �<��A� ����� �� �������� �� �� ���������(����
������� ��� �������� �� #����� ��� ����� ������� �� �� ������ �������� '�
�� *"��� ������� � ������������� �����(�� ;������� ������ ���6--6
!�� � !� ����������� ����������� ���� ������� ����� �� ������� ���
���������� ��� $�� ������� �� ������� ��� ������ �����F ���� �����������
��� !� ������� %��������� ��������� ��� �� ���� ���� �: � -- K
��� ������ ����� ��� ����� ���� ��� .� .-��� �����
Analyzer
Manipulator
Beam in
Main chamber Preparation
chamber
(b)(a)
0 15.5 17.5 32.0 34.0 36.0 m
87.0
200 30 mm2
87.0
150 30 mm2
deflection angle
160-176
100 30 mm2
M0Toroidal
R = 200.0 m
ρ = 0.817 m
M2Toroidal
R = 64.9 m
ρ = 0.105 mM1plane
VLSGplane
Slit
SlitSource
(top view)
(side view)
0����� �:F %��������� ����� �� �0 �������� 6=*� ��� ��������� �����
�� ��������� ��� ,������! �� �� ���������� ����� � 9< 6=*�
�� ��� ��� ������ ��� ��� �� 7
0����� �.-F *���� ����� ��
�������� ����� �� ��+,� ��� $��
?8=@�
0����� �..F 0��������� ����
��/������ ����� �� ��+,� ���
$�� ?8=@�
��� #��� $�� ���%�� �������� �� &' !�
�"���������� ��������
�������� ��� $��� �� ��+,� ��+,� !��� ���!� �� ������������ ��������
�� C������ ����,� ���,� �� �� ������ ����� ��������� ��<A� ������ ���
�������� !��� �������� � .-7-Æ1 ����� �� ������ �������� ��� .�.-�� ����
� ����� �� ��������� &� ��,��������� ������� ?8>@� �+, ��� $��� !���
�������� �� �� �������� � :--Æ1 � �� ������ �������� �� � .�.-�� �����
��� $�� �������� �� ���� ��� .-- ���������� ��� ������� ���������� ��
�� �������� �+, ��� $��� !�� ������� �� ������� ����� ����� ����������
�*0%� ���!��� ��������� &� ������������ �������� �0��� �.-�� ���
������ ������� !�� ���������(�� �� ���������� ���� ��/������ ��� � ��
����� ���!� �� �� ������� !�� ���$���� �0��� �..�� 0����� �.6 �� ��
<��A ������ !���� ���! . � . ���� �� !��� ���
6 � �6 ������� �����
������� ���� ������ A����� �� �� ���������� ��� ���������(���� ���
��������� �� "��� ?8=@�
)� ���� ��������� �� �� ���� ��� ����������� � ����� �������� ��
I =-- �+ � 9<61 ��� ���� �� I 7- � ..- �+ � 9<6=*� *�� �� ���
����������� !��� ��������� �� �� �������� ������ �� ������ ��� .�-×.-��� ���� ��� ��� �� *"��� ����������� !��� ��������� � ����! 6-
K� ������� ������� �� ��������� �� ���� �� �" !���� " I �:-7 B* ��
�� ����� ������ �� �+, �#��� � �� +,+ ������� �� �������� ��� ��
4 ������� � ����������� ����� � �� ��������
0����� �.6F <��A ����� �� ��+,�N����,��--.��
��� �� ��� �� ������� ������ ��� �� �� �� ��������� ���� )� ����
���� *"��� ������� !���� ������� �� �� ������� ����� �� ����� �
��������� �� 0���� �������� 0�� *"��� ��������� !� ���� ���� ���
�������� ��� ����������������(�� ����� ��� ������(���� �������� �� ��������
������(�� ���� �� ������� � �� �������� �� �� �����(�� ����
������ (
)������ �� *��������
��� !����� �� �����"��� ������ �� ������ �����
��� �� ���� ���� $���
0����� 8�.��� ���!� �� ���������������� ������ ��A1�� ��� �� �� ��
���!� �� 0��� 8�.���� 0����� 8�.��� ���!� �� ��� 0� ������� ���� ��
�� ����� ������ �� �� I 44 �+� !�� ������ ������(����� ���� ������(����
�������� �� ���� ���������� �� �� 0��� 8�.���� "�� ��� �� �� ��� ���! ������� !���� !��� ��������� �� �� %���������������� ����� �%A1�
���� �������� � �� � ;���� ����� ��� �� ������ �� �� ���������� ��9�
$� )� ���� ���� �� !� ����������� �9 ������������ !���� �������� ��
� � ���� ������� �� $��� �� ����� �� <A* ����������� ���������� ?74@
��� I �� J 6'����� ��" J ��� ��"� J 8'� ��� ��" ��� ��"
J6'����� 6��" J ��� 6��"� �8�.��
��� I ��� J 6�'� ��� ��" J '�� ��� ��!� J 8'�� ��� ��" ��� ��!
J6�'� ��� 6��" J '�� ��� 6��!� �8�.��
��� I ��� J 6�'�� ��� ��! J '� ��� ��"� J 8'�� ��� ��! ��� ��"
J6�'�� ��� 6��! J '� ��� 6��"� �8�.��
!���� " ��� ! ��� �� ������� ��� ��������� ����� ������� �����������
��� '��'��� '��'
��� ��� '��'
��� ��� $�� ������ ��� ���������� ��������
������� ��������� ��� �� ������� ����������� ��������� �� ��� ��� ��� ��
������ �� �� ���� ��������� '�� )������ �������� ?74@ ��� ��! � I - ��
�� �������� �������� 0����� 8�6��� ��� 8�6��� ��� �� ��� 0� ������� ����
�� �� ����� ������ �� �� I == �+� !�� ������ ��� �������� ������(����
������������ G��� !� ���� ��������� �� �������� ������ �� $��� �� 0�
������ �� !��� �� �� ���� ����������� �� ���!� �� 0��� 8� ��� ��� ���� '� 0���
>
= ������� � ������� �� �������
����
����
���
���
���
���
/a)
���� ���� ��� ��� �����/a)
Inte
nsity
(ar
b. u
nits
)
���� ���� ���� ���� ���
Energy relative to EF (eV)
(a)SrVO3 / SrTiO3(001), hν = 66 eV
(b)
Ey+Ez
0����� 8�.F ��� ���������������� ������ ������������� � �� �� ���!� ��
� ��� ����! �� ���� ��� '������ ��� � �� ���!��� �� ����������� �� ��
��� 0� ��� �+, ��� $�� ���� �� �� ����� ������ �� >8 �+ !�� ������
������(������ "�� ��� ���! �� �� ����� ��������� �� �� %A1 ����
������� � �� ��� ����� ������ ��� �� �9 $ �� �� 0���
�� ������� �� ������� ����� �� ������ :
���
���
���
���
���
���
���
���
����
����
����
���
/a)
���� ���� ��� ��� ���
����/a)
����
����
����
���
���
���
���� ���� ��� ��� ���
����/a)
SrVO3 / SrTiO3 (001)
hν = 88 eV, LP
SrVO3 / SrTiO3 (001)
hν = 88 eV, CP
(a)
(b)
0����� 8�6F '������ ��� � �� ��� ��+,� ��� $�� ���!��� �� ����� ������
�� �� ��� 0� ���� � �� ����� ������ �� == �+ !�� ������ ������(�����<��
��� ��� �������� ������(�����1�� ���� ;���� ����� ��� �� �9 ������������
�� �� ��� 0��
8- ������� � ������� �� �������
8� ��� � !��� ���� ��������� ���� ������ �� �� � ���� ������� ��� ��
��� � �� �/�� �� �� ���������� �� ������� ������������� �� $ �� ��� 0�
!� ���� ��5���� �� ������ �� ������� �� �� !� ��5���� �� �������� �� ��
��� ��� ��� ��� ������ *��� �� ����� � ������ �� ������� ��������� !�
�������� �� ��/������ ��!��� �� ������� ��� ��������� ����� �������
��� !� ���� ������� �� G������� ���� ?7>@� C����� !� ���� ������� ��
������� ���� �� '���'��'���'�� � �"�!�� ��� '���'� � �
�6"�
�"� J !���� '� �����
8�. �9 $ ��������� ��� ��������� 1������� !�� �� ���� ������ ?6-@
�� ������� ������� ��������� �� ��� $�� ��� �������� ��� ������� ������
����� �/�� �� �� �������� ����� �� ��� ��/�������
����� 8�.F 1��������� �� �9 ��������� ��� 0�� ��� ���� ����������� ��
��+,�� ��� ���� ������ ��� �������� � H������ �� � � ?6-@ ��� �� ������ ���
�� <A* ��� �������� � �������� �� � � ?74@
�� ��� '� '�� '��I '��� '� '��
<A* -�467 �-�6=. �-�-:4 -�-.-
9��� -� -> �-�. = �-�-8>. -�--8:.
���� 0��� ��� -�.>7 �-�..> �-�-8-- -�--8.4
���� 0��� ������ -�6=8 �-�..> �-�. 4 �-�-8 6 -�--8.4 -�--8=7
��� ������ ����� ���� ���!� �� �� ��� 0� ��� ��� $��� �� ��������
�������� � ���� �� ���!� �� 0��� 8� ��� ��� ���� ��� �� �������� !��
�� ���� 0� �� ������ �� �� ��� 0� �� ��� $�� �� ������ ��� �� ���� 0�
�� � .- U� 1�������� �� ��������� ��� �� �9 $ ��� �� ��� 0� �� ���!�
�� 0��� 8�8 � �� ������� �� �� ���� �� �� ��� 0� ��� �+, ��� $�� ��
������ ��� �� ��� �����
0����� 8�4 ���!� �� ������ �� <A* ����������� ���������� ����� ��
�� ���0� ���� � �� ����� ������ �� 44 �+� ��� ����� �� �� �����������
���������� ����� ������ �� �� ����� �������� �������� �!�" � -�:>=�
�0��� 8�4���� ���� �� $ �� ����������� ��� !���� ,� �� ���� ���� ��
!� �������� �� ������ ������� �-�7 ������� ������ �� �� ��� ���� �� ���!�
�� 0��� 8�4��� !���� �� ����� �� �� ���������� ����� $� �� �����������
����� ���������� !���� G�!���� � ����� � �� �� ���� ��� -�7 �������
������ �� �� ��� ���� �� ���!� �� 0��� 8�4����
�� ��� !� ���� ��������� �� ������� �� �� ���� ����� ��������� ����
��� �������� �� �� ��� ���� ��� �� ��� 0�� C�� !� ����� �������� ��
�� ������� �� ������� ����� �� ������ 8.
���� ���� ��� ��� ���
���/a)
����
����
���
���
���
��
/a)
���� ���� ��� ��� ���
���/a)
����
����
����
����
Ene
rgy
rela
tive
to E
F (
eV)
���� � ���Momentum, kx (π/a)
�����
���� ��� ���Momentum, kx (π/a)
(a) (b)
(d)(c)
�����
SrVO3 (bulk), hν = 80 eVSrVO3 / SrTiO3(001), hν = 66 eV
0����� 8� F ��� 0� ��� ��� ���� ���������� ��� ��+,� ��� $�� ���� � ��
����� ������ �� 44 �+ ���� ���� ��� ���� �� ���� ���� � �� ����� ������
�� =- �+ ���� ���� ?7=@� ����� ������ ��� �� �9 $ ���� �#���8�.� �� ��� ��� ���0�� ��� ��� ��� ���� ���������� ������������� � ��� ����!� �� ������ ��� ���
����
86 ������� � ������� �� �������
����
����
����
�
���
���
���
����
/a)
���� � ���
����/a)
film bulk
0����� 8�8F ��(� �� �� ��� 0� ��� ���� ?7=@ ��� ��� $��� ����� ����� ���
������� �� �9 $��� �� ����������� ���� "�� �$��� ��� 9��� ������ ���
���! �� �� ����� ��������� �� �� %A1 ���� ������� � ��
��������� �� �� �� �������� ���� ���������� ��� ������� �� ������ �����
��� �� ������ 0��� 0����� 8�7 ���!� �� �� ������� ��� �� �� � �� ������
G��� �� ����� � ����� �� ������� �� ������������� � �� ������� ��
����������� ���� $��� ���� !�� �� ����� ������� $� I .= �+ ��� �� !���
������� % I 8�7 �+ ���� ���� �������� '� ����� � ���$�� �� �� ��� ��
��(� �� �� ������ �� ��� 0� !� ���� ���� ������� �� ���������� �� �� ������� �0��� 8�7�� '� ��� $���� ����� ������ ���! �� �9 $ ��� �� ��� ���
��� ��� ���� ������������ ,�� ��� $�� � !��� �� $��� !������ �� �� ���0� ����� �� ��������� ��� ��� ������ �� 0� �� ���� .�. ���� ������ ���
�� ���� �� �����
C�! !� ����� ������� �� ������ �� �� ������ ������� !���� �������� ��
0� �� �� ������� ������ �������� �� *"���� 0����� 8�> ���!� �� , .� ��� +
6� ��������� ������ ���� � �� ����� ������ �� =-- �+ ��� ������� ��������
������� ��� ����� �� �� ��������� $ �0��� 8�=� ���!� �� �������� �� �� ����
�� +�� �������� �� ���� �� +�� ��� +�� ��������� �� �� + 6� ����
����� ������� ��� ����� �� �� ���� ��������� ������ ��� ���!� �� 0��� 8�:
�� �������� �� �������� ������ )�� ���������� �������� ����� �� �� �������
��������� �� ������ ������� ������ ���� ������� �� , .� �, .��� ���������
��������� ��� +�� �������� ���� ��������� �������� � �� +�� ��� +��
���������� ���� �� , .��� ��� +�� ��������� ��� ���� ������� ��
�� ������� ������ ��� �� , .�� +�� ��� +�� ��������� �������� ���� ��
�� ������������� ������� �� ������ ������ 8
0����� 8�7F �� ���������� �� �� ������� �������� ��� ������� !���� ���
�� �� � �� ������ ;���� ������ ������ �� V ���� �� �� �9 $ ��� �� ���0�� "������ ����� ��� �� �9 $ !�� ��������� �� �� ���������� �� �� �������� ��� '���� ��� �� �������� ������ ;���� ����� �� ��� $���� ���! ��
��� ���� �����������
���� ������� *� ��������� �� �� �������� !��� ?.4@ �� +������� �������
����� ������ �� ������� �� �+, ��� ����� �� + � ����� ������� �� ��
�� ���� ���� !���� �� ���� ��� �� �� +�� ���� ����� ������� ����� ?7-@�
��� �������� �� �� +�� �������� �������� �� �������� �� ������ �� + �
�������� ��� ��� ����� �� ������� ���� �� ��������� �� ��� 0��
��� '�������������� ������ �� (����� ������
������ �� ��� � �� )�� ��������� �� ����
0����� 8�.- ���!� �� 0� ��� ���� � � ����� ������ �� >8 �+ !���� ���
�������� � �� I 7�> �� �� ���� �� �! !���� ! I �=6 B*� ����������������
������ ��A1�� ��� ����� ���� �� � � �� ����� �������� � ����� ������
�� �� I >8 �+ ��� ���!� �� 0��� 8�..� * �� ���� �� �� ����������
������� �� ���������� �� ����������� �/��� ��������� !��� !� �����
�� ���������� ���� �� ����������� ��� �� ����� ������ �/�� ��� �
88 ������� � ������� �� �������
����
����
���
���
���
���
/a)
���� ���� ��� ��� ���
��/a)
���� ���� ��� ��� ���
��/a)
SrVO3 / SrTiO3(001),
hν = 66 eV, LP(b)(a)
0����� 8�4F 9��� ���������� ��� �� �� ��� 0� ���� � ����� ������ 44 �+�
��� ,������� 0�E�� ��� "����� ����������� ����������� � -�7 ������� ������
�� �� ��� �����
Inte
nsity
(ar
b. u
nits
)
���� ���� ���� ���� ���� ����
Binding Energy (eV)
O1s
V 2p1/2
V 2p3/2
SrVO3 / SrTiO3 (001), hν = 800 eV
Emission angle (deg): 0 15 30 45 60
0����� 8�>F , .� ��� + 6� ��������� ������ ��� ������� �������� �������
�� ������������� ������� �� ������ ������ 87
���
���
���
���
�
Inte
nsity
(ar
b. u
nits
)
���� ���� ���� ���� ���� ����
Binding Energy (eV)
O1s Ι
O1s ΙΙ
V 2p1/2
V 2p3/2
V3+
V4+V
5+
V3+
V4+
V5+
SrVO3 / SrTiO3 (001), hν = 800 eVEmission angle : 0º
0����� 8�=F 1�������� $�
���
���
���
���
���
���
�
Inte
nsity
(ar
b un
its)
�������������
Emission angle (deg)
O1s : I / II V2p3/2 : 5+ / 3+ V2p3/2 : 5+ / 4+ V2p3/2 : 3+ / 4+
0����� 8�:F ��� ���� �� �� ��������
84 ������� � ������� �� �������
����
����
���
���
���
���
/a)
���� ���� ��� ��� �����/a)
A
B
SrVO3 / SrTiO3 (001), hν=74eV
0����� 8�.-F ��� 0���� ������� ��� ���� � ����� ������ �� >8 �+ !���� ��
������������� � �� I 7�> �� �� ���� �� �! !���� ! I �=6 B*�
�� �������� '� ����� � ������ �� �/�� �� ����� ������ ��� � �����(�
�� ���� �� ���������� �� ��������� �� �������� !� ��������� �������� �A1
�������(����� ��� �� !� �������(�� �� �������� ������� �� �A1 !����
�� 0� � ����� 0����� 8�.6 ���! �� �/�� �� �� �A1 �������(����� '�
0��� 8�.6 �� ������� �� �� ���� �� �� ���������� �� ������� ���������
%������� �� ������� �� �� ���������� ���� !���� !� ����� ������� ����! ��
������ � � ������ ������ ������ �0���8�. ��
��� ���� ��� �� �� ���������� ���!� �� 0��� 8�. ��� ���� ������� ��
�������� �� <A* ���� �� �� ������������ ���� �� ���!� �� ����� 0���
8�.8� ���� �������� ������� � ������ ���� �� �� ���� ���� ���������� ����� ��
� ���������� $ �� �� <A* ���� �������� 0�� ��������� !� ���� ��������
�� !��� ������� ���������� �� �� ���������� ���� �� �������� � ����� ��� � � ���� ��� ���� ���������(���� 2����3 �������� � �� �� ��!
������ ���� ��� �� ���� ������ 4- ��+ ����! �� � <��(��� �� � � !��� ��
$�� � ��������� ������� �� ���� !�� �� ������ ������ ������ ������ ?6>@�
*"��� ���������� ���� ���� ���������� �� ���������� ��� �������� ��
������������� ���� �������� �������� �� �� ����� �������������� ?78@�
C�! �� ���� ������� �� + � ���� ���������� �� ����� �� ���� �� ��
�� �� ����� �������������� �������� ������ ��������� ��!������ ����
��������� �� ��� ����� ��� !��� �� ��� � �� ������������� ���������
*� �������� � ����� �� ��������� �� � ����������� ����� ��� ����
�� ������������� ������� �� ������ ������ 8>
���� ���� ���� ���� ���
Momentum, kx (π/a)
����
����
����
���
����
���
���
��
Ene
rgy
rela
tive
to E
F (
eV)
���� ���� ���� ���� ���
Momentum, kx (π/a)
Inte
nsity
(ar
b. u
nits
)
���� ���� ���� ���
Energy relative to EF (eV)���� ���� ���� ���
Energy relative to EF (eV)
(a) cut A (b) cut B
(c) cut A (d) cut B
SrVO3 / SrTiO3 (001)
hν = 74 eV
0����� 8�..F ��� ��� ���������������� ������ ��A1�� ��� ��� * ��� 9 ���!�
�� 0���8�.-� ��� ��� ��� ���� ���������� ���� � ����� ������ >8 �+�
8= ������� � ������� �� �������
���� ���� ���� ���
Energy relative to EF (eV)
Inte
nsity
(ar
b. u
nits
)
���� ���� ���� ���
Energy relative to EF (eV)
���� ���� ���� ���� ���
Momentum, kx (π/a)
����
����
����
���
����
���
���
��
Ene
rgy
rela
tive
to E
F (
eV)
���� ���� ���� ���� ���
Momentum, kx (π/a)
(a) raw data (b) EDC normalized
SrVO3 / SrTiO3 (001)
hν = 74 eV, cut A
(c) raw data (d) EDC normalized
0����� 8�.6F �/�� �� �A1 �������(���� �� �� ����� ��� ��� �� *� ��� ���
"�! ���� ��� ��� �A1�������(�� ����
�� ������������� ������� �� ������ ������ 8:
���
���
���
���
���
�
MD
C W
idth (1/Å)
���� ���� ���� ���� ���� �
Energy relative to EF (eV)
����
����
����
����
ReΣ
(eV
)
���
���
���
���
���
�
MD
C W
idth (1/Å)
���� ���� ���� ���� ���� �
Energy relative to EF (eV)
����
����
����
����
ReΣ
(eV
)
(a) raw data (b) EDC normalized
SrVO3 / SrTiO3 (001)
hν = 74 eV, cut A
0����� 8�. F "��� ��� '�������� ���� �� �� ���������� ��� �� *� ��� ��
������������� � 0���8�.6��� ��� � ��� �� ������������� � 0���8�.6��� ����
���� ���� ���� ���� ���
Momentum, kx (π/a)
����
����
����
���
����
���
���
��
Ene
rgy
rela
tive
to E
F (
eV)
���� ���� ���� ���� ���
Momentum, kx (π/a)
(a) cut A (b) cut BSrVO3 / SrTiO3 (001)
hν = 74 eV
0����� 8�.8F �A1�������(�� ��� ���� ����������� "�� ����� �� �� ���
��������� ���� ����� �� <A* ����������� �����������
7- ������� � ������� �� �������
����
����
����
����
����
����
�
ReΣ
(eV
)
���� ���� ���� ���� ���� �
Energy relative to EF (eV)
cut A cut B
����
����
����
����
�
����� ����� �
0����� 8�.7F "��� ��� �� �� ���������� ��� �� * ��� 9�
����� �� ������������� ��� ��������� ��������� ��� ���� ����� ������
����� ����� #��������������� ��������� ��� ���������(�� �� �� ������
� ��� � ������� � !���� ��� ������ ������ ���� ���������� ��� 1�������
�� ������������� ��������� !�� ��������� ��������� ��� ���� � �� �����
������ ������ �� �� ����� �� �� ����������� K���� ��� ����� ������� �����
����� ���� �� ��������� ����������� ������ ��� ���� ��� �� �� ����
������ �0��� 8�.7� ������� �� �������� �� �� ���� ��!������ ���� �� 4-
��+� �� ���� ���������� ���� �� -� �-�8 �+�� )���� �� 2��!������ ����3
�� 4- ��+� �� ��� ������ ��� � �������� � ������ ��������� !� �����
������� � ������� �� 2���������� ����3 �� �� �����!����
��� ���������� ���� �� ��� �� �� ����� �� ����� �� �� ����� ��
������������� ��� ������� ������� �� �� ���������� ���� ���� ���� ���
������� ,�� �� �� ������������ �� � ������������ �� �� ������� ��� �
������ ��� � ����� ?77@� ��� ���� �������� �� �������������� ����������
��� ��������������� A%0� ���������� ��� �������� �� �������� �� ����
������ ���� ?6.@� ��� �������� ���������� ���� �� ������ ��� � �������
������� ����������
������ +
���� � �� ��������
)� ���� ��������� � ������� ������������� ������������ �����������
�*"���� ���� �� ������� �������� ��+,� ��� $��� ���!� �� ����,� �--.�
�������� ��� �������� �� �/�� �� �������� ����� �� �� ��������� ����
���� )� ���� �������� �� ������ ����� �/�� �� �� ��� 0���� ������� �0���
��� ��/������ ��!��� �� ������� ��� ���� ����� ����� ������� �������
�� �� ��������� �� �� ��� 0� ��� � �� ������ ������ ��� ��/������ ��!���
����������� 0���� ������� ������� ��� ����������� ���������� ����� ���
��$��� �� �� 0� ������� �� !� ���� ������� �� ������� ���� �� ���� ���
������ �� ��� ��/������� *� � ����� �� ������ �� �� ��� 0� ������� �� �����
�� -�77 �� �� ���� �� �"� *��� �� �� ��� 0� �� ���� .� . ���� �� ����� �� ��
���� ��� 0�� )� ���� �������� � ����� #����������� ���� �� �� + � ���� ��
���� ��� �� ���������� ���� �� 0���� ����� ��� �� 0��������� � ����������
�/�� �� ���� ���������(���� �� �������� 2����3 ��� ���� �������� � ��!
������� �������� �� 4- ��+� �� �� �� ���� �� �� ����� ������ ��������
������� ���� �/�� ��� �� ������� � ������������� �������� 5������
���� �� ���� ������� %������� � 2���������� ����3 ����� � �� ������
������ -� �+ ����! �� �������� ��� � �������������� ����������
7.
��$�����%����
' �� �� ���� �������� � ������� �� ������� � �� �����!��� ������ ���
���� ���� ���������� �� �����
0��� �� ��� ' !���� ���� � ������� �� ������� ������� � �� ����������
����� *����� 0�5����� ��� ������� �� � �� ������� ��� ������� ��������
���5�� ��� � �� �� �/����� ������ ���� ����������� ����������� ��� ���
������ ������������ �������� �� ����� ' !���� ���� ���� � ������� ��
����� � A�� ������ H������ ��� � �� �� ������ ��� ������� ������ �� �������
��� �����#���� �������� ���������� !�� ��� !�� ��� ��������� ���� ��� ��
��� ��� �� ������ �� ��+,� ��+,� ��� ����� �� � �� �� ������� �� ��
���������� �� �� ������
��� ���������� � ����� 0����� !��� �������� �� �� ������� ��
,����� ;����� ' !���� ���� � ��� �� ������� ����� � ����� G������ K�
��������� ��� ����� %������� ,����� ��� ����� �� ������� �� �������
������������ ������������ ' ���� � ������� �� ������� � %�� K�����
H�������� ��� A�� %���� %������� ��� ��������� �� ����#����� ���
$��� �� �+, ��� 5��� ��������� ��� A�� ����� %�������� ��� %�� K����
;��� ��� ��������� �� !�� �� ������ �� �� ����������� ����������� '
!���� ���� � ��� ����� � A�� %����� ����(�!� ��� ��� ����� ����������� '�
�� ��������� � ����� 0����� ' !���� ���� � ���� �� ��/ ������� ��
��������� 9<61 ��� 9<6=* F A�� W������ *����� ����� K��� ,�� ���
A�� %���� K�����
' !���� ���� � ���� ��� �� ������� �� 0�5����� �����F %�� �������
K����� %�� ���������� '��� %�� +�5�� "�5 ����� %�� K������ '�������
%�� +������� K���� +���� ��� %�� H� H���(��� %�� )���� Q�����
��� %�� '����� C����� ' !���� ���� ���� � ���� �������� ������� %�� H��
������� A�� )���� ;� %����� ��� A�� %����� '���� ��� � �� �� ����� ���
!��� �������������
' !���� ���� � ���� %�� ����� %������� %�� K���� 0������ ��� %��
%����� Q��� ��� ������� !�� � �� �� �������� ��/ ��� ������ �� ���������
����
0������ ' !���� ���� � ������� �� ������� ����� � �� ����� ��� ������
7
78 ������� � ������� �� ���������
!�� �� �������
W������ 6-.-
�������� *'X*K'
)��� ����
?.@ %� '���� *� 0�5����� ��� H� ������ "��� %��� ����� $ .- : �.::=��
?6@ %� '(��� H� K������ �� C�������� �� G������ %� ��������� %�
K�!����� ��� H� ������ *���� ����� <�� � 68:> �.::=��
? @ W� 1��� 1� 9� ��� ;� "�5����� G� "������ ��� A� G� *� 9���� *����
����� <�� � .88> �6--.��
?8@ �� ,������ A� K������� �� K���� �� ,����� 1� ����� G� K������
*� ,���� %� <������ C� C�����!� %� K�!����� �� K������ ���
K� ,��� *���� ����� <�� � 7 4 �6--.��
?7@ *� �������� �� '!����� K� %����� H� ����� H� ,���� ��� �� ����
C���� �$� :4 �6---��
?4@ *� ,���� A� *� %����� W� <� ;��(�� ��� G� H� G!��� C���� ���
6= �6--6�
?>@ *� ,���� ��� G� H� G!��� C���� �� 86 �6--8�
?=@ %� ����(�!� A���� ������
?:@ K� G����� G� ,����� G� K���������� %� ,����� K� ,�� C� C�����!�
%� <������ %� K�!����� ��� G� K������ "��� ���� '���� � 8-4
�6-- ��
?.-@ *� 0�5����� '� G��� G� C������ H� 0�5������ H� ������ G� ������
�� Q����� K� ���������� ��� 0� %� 0� �� ;��� ����� "��� <�� %�
.>:4 �.::6��
?..@ *� ;������ ;� K����� )� K���� ��� %� W� "�(������ "��� %���
����� %& . �.::4��
?.6@ Y� H� X���� %� W� "�(������ ��� ;� K����� ����� "��� <�� $ .444
�.:: ��
77
74 ����������
?. @ '� G� '���� ,� ;�� G� %����� C� �� G����� ��� %� '�����!� �����
"��� 9 �& 8 >6 �.::=��
?.8@ '� G� '���� '� G��� H� *���� *� 0�5����� H� G������� �� %�������
��� H� C�������� ����� "��� <�� � 67 : �.::7��
?.7@ K� %��� A� A� ����� %� W� "�(������ '� G� '���� G� %����� ,� ;��
%� ����� ��� "� 1����� ��������� <�� �� 684 �6--.��
?.4@ *� �������� G� 0�5�!��� �� '���� �� ���� G� ������ �� '� Q�����
K� ���������� G� G����� H� ����� '� *� C������� ;� K����� A� ��
K������� *� +� K�(�������� ��� �������� K� G��� A� +������� ���
+� '� *������� ����� "��� <�� �� .748-6 �6--8��
?.>@ "� ������ �� K��� �� ����� �� �����5��� �� %�(����� �� H����� *�
1������� �� ���� '� G� '���� �� ������� �� )������ 1� L� X���� 1�
�� 1��� %� *��� K� ������� G� C������ ��� %� ��������� �����
"��� <�� �% ->48-6 �6--4��
?.=@ K� %��� Q� %��5� �� "�� �� %�������� '� G� '���� 1� 1������ ���
A� A� ����� ����� "��� 9 � -767-= �6--4��
?.:@ "� W� ,� %������� %� *���� ��� *� 0�5����� ����� "��� 9 � .77.6>
�6--4��
?6-@ �� H������ K� ������ G� H��� *� '�� G� ������ *� 0�5����� ��� X�Y�
���� ����� "��� <�� �� .848-8 �6--7��
?6.@ '� *� C������� K� G��� ;� K����� A� �� K������� ��� �������� %�
K����� ,� K� *������� +� '� *������� ��� A� +������� ����� "��� 9
� .77..6 �6--4��
?66@ K� 9��(�� %� K����� K� G��� H�0� H��� '� *� C������� ��� ��������
��� A� +������� C���� ����� � .4= �6-->��
?6 @ *� 1�������� G� )���� G� K���������� %� ,����� *� 0�5�����
C� G����� �� ,������ %� <������ K� ,�� %� K�!����� ��� G�
K������ ����� "��� 9 � .:7.-7 �6--4��
?68@ G� )���� *� 1�������� %� ����(�!� "� G������� G� K����������
�� H������ �� %�(���!� *� 0�5����� %� ,����� %� <������ %�
K�!����� ��� G� K������ ����� "��� 9 � ..7..8 �6--4��
?67@ ;� *� ��!�(�� ��� A� ��� ����� "��� 9 �$ .784 �.:>:��
���������� 7>
?64@ G� )���� �� H������ *� 1�������� G� K���������� %� ,����� G�
������ ���� X�Y �� %�(���!� ��� *� 0�5����� ����� ���������� �
4.> �6--4��
?6>@ *� <��(��� �� +� 9������� Y� W� X��� �� *� K����� A� <� 0��� �� A�
<� �� H������ G� ������ *� 0�5����� K� K����� W�'� ��������� ��
C���� �� Q������ X� G������ ��� X�Y� ���� C���� ��� 7.- �6--.��
?6=@ %� K� 1��!���� )� �� 0����� �� %� %������� "� <� G����! ��� *�
G� %������ ������� ��$ . :- �.::-��
?6:@ %� K� 1��!���� %� C� K������ ��� �� W� ���� ����� "��� 9 �� 6=6
�.::-��
? -@ �� ��������� ��� G� ������ ����� "��� <�� &% 8=:: �6---��
? .@ W� �� 0����� W� W��� %� * K� %������ �� ;���� ��� ;� '� �������
����� "��� 9 �� 7 .= �.::.��
? 6@ +� ;� G��5��� Y���5���� X��� �� ����� %� 1������ L� %� <�� ���
1� )� 1�� ����� "��� 9 �& .-8 �.::=��
? @ X� W� X��� +� ;� G��5��� %� 1������ L� %� <�� ��� 1� )� 1�� �����
��� ���� ��� �$� "> �.::>��
? 8@ "� W� %�L������ W� <� ������ �� ;� �������� ��)� ������� ��� "�
,����� ����� "��� <�� & ->>--. �6--.��
? 7@ A� "�(��� 9� K����� 0� A���� ��� '� *� *���� ����� "��� <�� �
6 :4 �.::7��
? 4@ "� W� %�L������ H� ����� �� ����� %� H�����5 ;� ������� ��� H�
����� ����� "��� <�� &� 46= �.:::��
? >@ ��+� 9������� *� <��(��� �� *� K����� Y� W� X��� �� A� <� )� W�
X���� ;� ;� W�'� ��������� K� K����� G� '���� "� H����(��� X�
G������ ��� X� Y� ���� ����� "��� <�� &� 67=. �6---��
? =@ Y� W� X��� �� H������ *� <��(��� �� +� 9������� �� *� K����� K� %�
���� )� <� H��� 0� "������ �� ������!� �� K������� �� C��� G�
������ �� Q����� 1� �� <�� 0� X��� W� )� Y���� )� Y� �� X� Y� X���
*� 0�5����� X� G������ ��� X�Y� ���� C���� ��� := �6-- ��
? :@ *� K������� %� "������� W� 1� 1����(��� %� "� C����� G� 0��!���
W� %��� �� ��� �� ��������� ��� K� K���!��� ����� "��� <�� &%
.->- �6--.��
7= ����������
?8-@ �� A� W������ �� +���� *� +� 0������ X� H���� 9� ,� )���� L� <� *�
"� %���������� ;� A� ;� C� K����(��� 1� K���(���� ��� W��� ���
A� ;� G���� ����� "��� <�� & .>>--> �6--.��
?8.@ �� +� 9�������� *� *� K������ �� K� K�� *� K��(��� %� K������ W�
0��� %� �� ;����� %� ������� G� 9����� ��� "� 0����� ����� "���
<�� �$ 6->--. �6-- ��
?86@ ;�G� ;!��� �� ������!� ��H� X��� W� ;��� G� ������ A�G� <�� ���
*� <��(��� C���� ��$ .=> �6--8��
?8 @ 9� +������� �� %� G����� A� 0� %������! G� %� "Z���! 9� <����
1� A� 0��� ��� �� ;� ������� C���� ������� � .4 �6-->��
?88@ �� ��� K� ��������� K� C������� G� %���� �� ��������� K� K��
�!��� %� K��� ��� K� G���� W��W % .- >-> �6-->��
?87@ G� H� K�� �� *� K������� ��� ;� *����� ����� "��� <�� && 67>--6
�6--6��
?84@ *�� *���� *�+� 1������� %� ������� %� "� C����� ��� W� ���������
����� "��� <�� &� .>>--6 �6--6��
?8>@ %� K�!����� ��� K� ��������� ��� �� %���� ��� "� �������� ��� %�
��������� ��� ,� '������� ��� �� H���(�!� ��� %� H������� ��� G�
K������ ������� �%% .78- �.::8��
?8=@ "� G������� ��� W�������� %���� ����� �Q�������� �� ������ 6--7��
?8:@ *&�� 1� "� 9������ W� +��� ���� �������� ��� �.:>8��
?7-@ %� ����(�!� %� %������� G� K���������� A� ����� %� ,����� G�
)���� �� H������ *� 0�5����� %� <������ %� K�!����� G� K������
;� ����� ��� %� "�(������ ����� "��� 9 &$ 6 7.-8 �6--:��
?7.@ %� *����� A� *����� A� 1���� �� %������ %� ,������� Y� Y� Y� ;�
%���������� ��� A� ������� ����� "��� <�� �� -7>--6 �6-- ��
?76@ A� 1���� A� *����� 1� 1���������� %� *����� �� %������ ��� A�
������ ����� "��� 9 � -.87.: �6--4��
?7 @ G� )���� *� %���!� *� 1�������� '� ,����� G� K���������� %�
,����� *� 0�5����� %� <������ %� K�!����� ��� G� K������ �����
"��� <�� �$$ -648-6 �6--=��
���������� 7:
?78@ �� 1�� A� G� <� Y� W� X��� X�Y� ���� �� �� A�������� ��� C�
C������ ����� ��� ���� ��� ��� C�� . ..6: �6--7��
?77@ W� ;��� ;�G� ;!��� K� %������ ��H� X��� 1� W�(!��� �� "�������
*� 9��� �� ������!� G� ������ �� Q����� G� ������ A�G� <�� ��� *�
<��(��� ����� "��� <�� �& -4>--8 �6-->��
?74@ �� �������� *� H������� W� C��� ��� ,� K� *������� C�! W� �����
.== �6--7��
?7>@ )� *� G������� ��������� ������� ��� �� ��������� �� ������ A����
����������� '��� �.:=-��
?7=@ �� H������ %� G������� %� ����(�!� *� 0�5����� %� K���� K�
,�� G� ������ ������������
?7:@ %� ����(�!� G� )���� K� ������ %� G������� �� H������ *� 0�
5����� *� 1�������� G� K���������� %� ,����� K� ������� �� %�
���� �� ,������ %� <������ %� K�!����� G� K������ �� ,�����
��� *� W� %����� ����� "��� <�� � -7>4-. �6--4��
?4-@ K� ���������� W� ������� ��������� "���� ������� %% - �.::8��