能量/动量二维解析的新型高分辨电子能量损失谱仪

高分辨电子能量损失谱（HREELS）可以测量电子带边结构、声子和表面等离激元及其各向异性特征等，是探索表面低维体系中新原理、新性质的不可替代的重要方法。本项目研制的HREELS谱仪将半球形电子能量分析器对能量和动量的双重解析功能、多通道板电子倍增探测器和电荷耦合器件对电子信号的二维高效探测功能完美地结合在一起，在保证高分辨率的前提下可将动量分辨测量的效率提高一个数量级；在不延长测量时间的前提下将动量空间的采样密度提高三个数量级，更好地发挥出谱仪高分辨率的优势；而且具备和角分辨光电子能谱仪的兼容性，可以同时给出电子能带与声子等准粒子分布的本征数据。经安装后实际测量，谱仪超高真空系统的本底压强达到3E-10 mbar；分析室具有双层u金属屏蔽，内部剩余磁场小于2 mG；样品台具备三维平动、三维转动调节自由度，同时具有液氦到室温的控温功能；谱仪激发电子束的能量线宽好于0.67meV，角度分布小于0.08度，保证了设计指标的实现，即能量分辨率好于1meV，动量（角度）分辨率好于0.8度。新型HREELS谱仪是研究材料表面电子与晶格相互作用、低维纳米结构表面等离激元衰减特性等的强大工具，用于新材料表面宏观量子现象、新奇物性机理等的探索，有望导致新物理现象与新原理的发现，推动人工设计构造低维纳米功能材料相关的基础研究。