שוברים מחסומים: מיקרוסקופ מומנטום פוטואלקטרון כפול קו קרני ראשון בעולם נחשף ביפן

מתקן ה-UVSOR של יפן חושף את מיקרוסקופ המומנטום הפוטואלקטרון הכפול הראשון, המשפר את חקר התנהגויות האלקטרונים בחומרים ומקדם את מדעי החומרים.

מיקרוסקופ מומנטום פוטואלקטרון כפול קו ראשון בעולם פותח במתקן UVSOR Synchrotron, יפן. תחנת ניסוי חדשנית זו מביאה פריצות דרך בחקר התנהגות אלקטרונים בחומרים השולטים בתכונות החומר, במיוחד בניתוח אורביטלים ערכיים.

הבנת ההתנהגות של אלקטרונים בחומרים היא חיונית לקידום מדעי החומרים והנדסת מכשירים. ספקטרוסקופיה פוטואלקטרון קונבנציונלית מספקת תובנה עמוקה לגבי אופי המבנה האלקטרוני של מוצקים. נכון לעכשיו, האתגר של חקר מבנים אלקטרוניים בקנה מידה מיקרומטר נמשך בכל רחבי העולם. מכשיר ספקטרוסקופיה פוטואלקטרון עם פתרון מומנטום חדיש עם פונקציה מיקרוסקופית נוספת, הנקרא "מיקרוסקופ תנופה פוטואלקטרון", נבנה במתקן סינכרוטרון UVSOR, המכון למדע מולקולרי, יפן, מה שחולל מהפכה בניתוחים בקנה מידה מיקרומטר של ההתנהגות של אלקטרונים.

שיתוף פעולה ושדרוג טכנולוגי

חוקרים מהמכון למדע מולקולרי / האוניברסיטה לתואר שני ללימודים מתקדמים, SOKENDAI בשיתוף עם אוניברסיטת אוסקה שדרגו את הנתח המתקדם ותחנת הניסוי כדי להשתמש בשני קווי קרן גליים כמקורות עירור. על ידי הסתעפות קו קרן האולטרה-סגול הקיים בוואקום (VUV) BL7U, אור VUV הפך כעת זמין בו זמנית במיקרוסקופ המומנטום הפוטואלקטרון בנוסף לאלומת קרני רנטגן רכה מקו הקרן BL6U.

"מיקרוסקופ מומנטום פוטואלקטרון עם קו כפול" הראשון בעולם הזה מאפשר 1) מדידות סלקטיביות של אלמנטים תוך שימוש באור רנטגן רך של שכיחות הרעייה ו-2) מדידות סימטריות ביותר תוך שימוש באור VUV בעל שכיחות רגילה. ניצול הגמישות של מקורות האור הללו יוצר מסלול חדש לניתוחים מולטי-מודאליים של התנהגות אלקטרונים. במיוחד, אנו מדגישים שספקטרוסקופיה פוטואלקטרון בתצורת שכיחות רגילה זמינה רק עם מכשיר זה ב-UVSOR ברחבי העולם. תצורה סימטרית מאוד עם שכיחות נורמלית כזו מאפשרת, במיוחד, ניתוחים מדויקים של מסלול ערכיות דרך פוטון ניתוח מעבר-מטריקס-אלמנט תלוי קיטוב. בעבודה זו, יישמנו גישה זו על האלקטרונים הערכיים של פני השטח Au(111).

מיקרוסקופיית תנע פוטואלקטרון כפולה זו מציעה תובנות עמוקות יותר לגבי התנהגות אלקטרונים בחומרים, תחומים חדשניים של פיזיקת החומר המעובה, מדע מולקולרי ומדעי החומרים.

המחקר מומן על ידי MEXT Fostering Joint International Research (B), ו-MEXT Grant-in-Aid for Scientific Research(S).