Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

ERC

Laser-ARPES Wynik w skrócie

Nr referencyjny projektu: 207901
Źródło dofinansowania: FP7-IDEAS-ERC
Kraj: Szwajcaria

Nowe źródło światła zrewolucjonizuje spektroskopię fotoelektronową

Laserowa kątowa spektroskopia fotoemisyjna (ARPES) to wydajna i czuła technika doświadczalna stosowana do badania właściwości fizycznych powierzchni. Finansowany ze środków UE zespół naukowców z powodzeniem opracował źródło światła ultrafioletowego stanowiące alternatywę do synchrotronu, które jest tanie i zapewnia bezprecedensowe możliwości badania struktury elektronowej substancji stałych.
Nowe źródło światła zrewolucjonizuje spektroskopię fotoelektronową
Laserowa technika ARPES to niedawno wprowadzona, obiecująca technologia, wykorzystywana do badania fotoemisji elektronów z próbki. Technika ta wykorzystuje monochromatyczne światło ultrafioletowe do wzbudzania fotoelektronów z krystalicznych substancji stałych w celu pomiaru rozkładu intensywności jako funkcji ich energii kinetycznej i kąta emisji. Ponieważ energia kinetyczna wyrzucanych elektronów jest ściśle powiązana z wewnętrzną strukturą elektronową, analiza spektroskopii fotoelektronowej zapewnia dodatkową wiedzę na temat głównych właściwości fizycznych i chemicznych materiału.

W ramach projektu LASER-ARPES (Laser based photoemission: Revolutionizing the spectroscopy of correlated electrons) naukowcy odkryli alternatywne laserowe źródło światła ultrafioletowego, w którym wyeliminowano większość ograniczeń występujących w przypadku synchrotronowych źródeł światła. Wysokie koszty budowy i utrzymania akceleratora, a także konieczność konwersji szerokiego zakresu długości fal w jedną falę o wąskim paśmie, co jest mało wydajnym procesem, utrudniają wprowadzenie promieniowania synchrotronowego do powszechnego użytku.

Zespół projektu opracował laboratoryjny system ARPES, który wykorzystuje kompaktowy, wzmocniony laser diodowy z dwoma rezonansowymi podwajaczami częstotliwości pełniącymi funkcję źródeł wzbudzania. W porównaniu do obecnie wykorzystywanych synchrotronowych wiązek ARPES laser ten zapewnia strumień świetlny większy o dwa rzędy wielkości w znacznie węższym paśmie.

Pierwsze doświadczenia przy wykorzystaniu tego nowego źródła przeprowadzono na stanach powierzchni sp w Cu(111), znanym układzie modelowym do badania struktury elektronowej materiałów. Naukowcy zdołali po raz pierwszy nieznacznie podnieść degenerację spinu w tym stanie, który wynika z naruszonej symetrii inwersji na powierzchni.

Nowe źródło światła opracowane w ramach projektu LASER-ARPES zrewolucjonizuje spektroskopię fotoelektronową i zapewni bezprecedensową wiedzę na temat struktur elektronowych materiałów. Może również znacznie zwiększyć zbiorczą czułość technologii ARPES, co pozwoli na prowadzenie niemożliwych wcześniej badań materiałów.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Spektroskopia fotoelektronowa, kątowa spektroskopia fotoemisyjna, ultrafiolet, LASER-ARPES
Numer rekordu: 188507 / Ostatnia aktualizacja: 2016-09-09
Dziedzina: Technologie przemysłowe