Reflectivity of layer-type transition metal dichalcogenides from 6 eV to 40 eV

Summary

The results of reflectivity measurements performed by using the synchrotron radiation of A.C.O. (France), on the layer-type transition metal dichalcogenides, at near normal incidence, in the spectral range from 6 eV to 40 eV, and at room temperature, are presented. The compounds studied were TiTe₂, ZrSe₂, HfSe₂, VSe₂, NbSe₂, TaSe₂ and TaS₂, MoS₂ and MoSe₂, NiTe₂. The results show the excitation of electronic deep levels of the chalcogens, namely 4s-state of Se and 4d-state of Te, and of the metals: 3p-state of Ti, 4p of Zr, 5p of Hf, 4f of Hf and Ta. The transitions from deep levels can give useful information on conduction bands. In HfSe₂, the transitions from 5p-states of Hf give a rough idea of the position of thed conduction bands in this compound. The reflectivity results obtained permitted us to deduce the optical constants by a Kramers-Kronig transformation.

Riassunto

Si presentano i risultati di misure di reflettività ottenute usando la radiazione di sincrotrone dell’A.C.O. (Francia) sui dicalcogenidi dei metalli di transizione di tipo lamellare ad incidenza quasi normale nell’intervallo spettrale da 6 eV a 40 eV a temperatura ambiente. Si studiano i seguenti composti: TiTe₂, ZrSe₂, HfSe₂, VSe₂, NbSe₂, TaSe₂ e TaS₂, MoS₂ e MoSe₂, NiTe₂. I risultati mostrano l’eccitazione dei livelli elettronici profondi dei calcogeni, cioè lo stato 4s del Se e lo stato 4d del Te, e dei metalli: lo stato 3p del Ti, quello 4p dello Zr, quello 5p dello Hf e quello 4f di Hf e Ta. Le transizioni da livelli profondi possono dare informazioni utili sulle bande di conduzione. Nello HfSe₂ le transizioni dagli stati 5p dello Hf danno una grossolana idea della posizione delle bande di conduzioned in questo composto. I risultati di riflettività ottenuti hanno permesso di dedurre le costanti ottiche per mezzo di una trasformazione di Kramers-Kronig.

Резюме

Приводятся результаты измерений коэффициента отражения, проведенных, используя синхротронное излучение А.С.О. (Франция), на слоистых дихалкогенидах переходных металлов, почти при нормальном падении, в спектральной области от 6 эВ до 40 эВ и при комнатной температуре. были исследованы соединения: TiTe₂, ZrSe₂, HfSe₂, VSe₂, NbSe₂, TaSe₂ и TaS₂, MoS₂ и MoSe₂, NiTe₂. Полученные результаты обнаруживают возбуждение глубоких электронных уровней халкогенидов, таких как: 4s состояния Se и 4d состояния Te, и металлов: 3p состояния Ti, 4p состояния Zr, 5p состояния Hf, 4f состояния Hf и Ta. Переходы из глубоких уровней могут дать полезную информацию о зонах проводимости. В. HfSe₂ переходы из 5p состояний Hf дают некоторое представление о положении «d» зон проводимости в этом соединении. Полученные значения коэффициента отражения позволяют нам вывести оптические константы посредством преобразования Крамерса-Кронига.