Ag、Cu、Au在同步輻射光激發下的光電子能譜實驗分析

實驗采用同步輻射光源作為激發光源。分別測定室溫和低溫條件下，能量范圍60-200eV同步輻射光源激發一價貴金屬多晶Cu、Ag樣品的s、p、d電子所得的光電子能譜。采用能量為650eV同步輻射光源激發多晶Au樣品s、p、d以及f電子所得的光電子能譜。運用origin繪圖軟件畫出結合能與相對強度的圖像，分析不同金屬電子的能帶和光電子能譜譜峰的性質，從這些不同能量激發和不同溫度條件下的光電子能譜中找有較獨特性質的譜峰（類似(E)函數），用固體物理的能帶論計算Cu、Ag、Au樣品的導帶的寬度。分析Cu、Ag樣品在室溫和低溫下光電子能譜有差異的原因。研究的目標是找到能譜峰形狀最接近(E)函數的單色性好的光電子束波源。主要研究工作如下：第一部分：主要闡述電子能譜的基礎知識。分別從三個方面：（1）介紹了電子能譜的按照產生機制和按照光源能量的分類、標識方法和應用。（2）介紹了光電子能譜儀組成，并對光電子能譜儀的各部分進行詳細的闡述。（3）介紹了課題采用同步輻射的光源的原因是它不同于其它光源的特異性。第二部分：詳盡地闡述了一價金屬實驗。在此部分，從實驗目的、實驗內容、實驗方法、實驗原理、實驗步驟、實驗數據采集、實驗數據處理、實驗結論等方面做了詳細闡述。第三部分：運用固體物理能帶論理論計算得出一價中貴金屬Cu、Ag、Au的導帶的寬度與實驗值比較，分析實驗誤差。第四部分：分析了現有透射電鏡的熱場發射和場致發射電子束能譜的性質，將其與同步輻射下幾個金屬的光電子能譜峰的寬度相比，個別譜峰的半高寬度比熱場發射的電子能譜窄，主要原因是這些窄峰是由原子內層電子在形成固體金屬時芯層電子能級展寬很小所至。分析得出，Au樣品實驗所得4f的7/2峰又高又窄，半高峰寬2.2eV。因此，提出分離出峰值對應的電子束做為新型透射電鏡的電子束波源的設想和研究。根據上述的理論研究和實驗分析，最后認為用此文提出的新型單色光電子源替代現有的電子束光源，應該可以有效地提高現有透射電子顯微鏡的點分辨率。