电子能谱是一个非常强大和敏感的实验方法来研究表面物理。[1它是基于最初由海因里希赫兹光电观测效果，后来在1887年由爱因斯坦在1905年解释]，当材料受光照射时，电子可以吸收光子，脱离与动能材料：电子=高频 - φ，其中高频事件是光子能量，φ材料的工作职能。 由于弹射动能电子高度的内部电子结构有关，通过分析光电子能谱，可以实现对材料的基本物理和化学性质，如类型和地方结合，电子结构和化学成分的安排。     此外，由于电子具有不同的势头将摆脱在不同方向的样本，角分辨光电子能谱（角分辨光电子能谱）被广泛用于提供分散的能量动量谱。 在国家的最先进的现代光电子进行实验采用典型的光子能量为20 - 100伏特同步辐射光源。 同步辐射是理想的调查二维表面系统，而且提供无与伦比的灵活性，以不断变化的事件光子的能量。 然而，由于费用高昂建造和维持这个加速器，束流时间高度竞争，以及通用最低电子平均在周围的经营光子的能量（物质自由径20-100伏特）而导致的根本障碍以三维散装物料的敏感性，另一种角度光子源光电子能谱是可取的。 内容 * 1基于激光角分辨光电子能谱 1.1背景 1.2实验实现 * 2应用 2.1高温超导体 2.2时间分辨电子动态 * 3和观点综述 *基于激光的角分辨光电子能谱 *背景     该表顶基于激光的角分辨光电子能谱被一些研究小组发明的。[2] [3] [4]丹尼尔德绍的科罗拉多大学博尔德，而率先示范和应用这种技术来探讨超导系统。 [2]的成就，不仅大大降低了成本和设施的规模，而且，最重要的是，提供了前所未有的高灵敏度，由于大部分光子能量低，通常6伏特，因此较光电子平均自由路径（2 - 7 nm）的样品中。 这种优势是非常有益的，对于强相关材料和高温超导体中的光电子物理层的最上面的可能是从不同的研究强大的批量。 除了约一阶数量级的散装灵敏度的提高，在解决前进的势头也很重要：在光电子将在更大范围分散在发射角度入射时，光子能量减小。 换句话说，对于给定的角分辨率的电子光谱仪，光子能量较低的势头，导致更高的决议。 一个6 eV的激光角分辨光电子能谱典型的势头分辨率约为8倍优于50 eV的同步辐射角分辨光电子能谱的。 此外，由于更好的势头决议光子能量低，也造成较少的k -空间角分辨光电子能谱访问是有助于更精确的频谱分析。 例如，在50电子伏特的同步角分辨光电子能谱，从第一布里渊区的4个电子会被激发和分散作出贡献的光电子分析的背景。 然而，6 eV的小角分辨光电子能谱势头将只能访问一些第一布里渊区的一部分，因此只能从K空间小区域的电子可以被弹出，并为背景检测。 减少非弹性散射的背景是可取的，在做了弱物理量的测量，特别是高温超导体。 图。 1。 示意图表顶基于激光的角分辨光电子能谱。 二色镜是显示为暗绿色。[2] *实验实现     第一次6 eV的激光角分辨光电子能谱系统的示意图如图所示。 1。 阿克尔锁模钛：蓝宝石振荡器和频率与另一泵浦倍频Nd：钒酸盐5瓦的激光，然后产生70 fs和6其中约有840纳米（用1 MHz重复率1.5 eV）的新泽西州可调脉冲。 两个非线性二次谐波光阶段进行，通过Ι型β-硼酸钡相匹配，然后用210纳米（〜6 eV）的四倍光，最后生成的重点，进入超高真空定向由于低能量光子源室，调查样本的电子结构。     在第一个示范，德绍的小组发现，典型的谐波频谱提出非常适合与同一个半高宽的高斯概况4.7毫电子伏特，以及作为礼物200微瓦功率。 高通量（〜1014至1015年光子/ s）和窄带宽的出色表现使得基于激光的同步辐射角分辨光电子能谱压倒即使最好的波荡器光束线采用角分辨光电子能谱。 另一个引人注目的一点是，一可以使光线通过翻两番或者1 / 4波片或1 / 2波片的生产或圆极化角分辨光电子能谱中的任何线性偏振光。 由于光的偏振信号可影响到背景的比例，有能力来控制光的偏振是一个非常显着的改善同步辐射角分辨光电子能谱及以上的优势。 与上述有利的功能，包括更低的成本经营和维护，更好的能量和动量分辨率，高通量和易于极化光子源的控制，基于激光的角分辨光电子能谱，无疑是一个理想的候选人被聘用，进行更复杂的实验在凝聚态物理。 *应用 图。 2。 沿最佳掺杂的Bi2Sr2CaCu2O8 + d的节点通过角分辨光电子能谱（1）6 eV的激光光子源在T = 25 K号，（二）28 eV的光子在T = 26同步钾，（三）52，在T = 16 eV的光红界是由激光光子源色散谱。 蓝色正方形和三角形的面板黑色的分散数据（b）和（c）项，分别为[3]。 *高温超导体     其中一个方法，以证明其基于激光的角分辨光电子能谱研究的强大能力高的超导体。[3]图。 2显示了实验色散关系，主场迎战势头结合能源，超导的Bi2Sr2CaCu2O8 + ?#27839;布里渊区的节点方向。 图。 2（b）和图。 2（三），是由28伏特和52伏特，分别同步加速器光源，用最好的波荡器光束线。 显着尖锐的谱峰，在铜氧化物超导体的证据在强大的激光准粒子的角分辨光电子能谱，如图所示。 2（1）。 这是分散的能量动量关系在从桌面式高能量激光角分辨光电子能谱从同步光子能量第一次比较低。 应当指出，这种十分清楚色散（一）表明改进的能量动量决议以及许多重要的物理特性，如整体带分散，费米面，超导差距，以及按电子玻色子耦合扭结，是复制成功。 可以预见，在不久的将来基于激光的角分辨光电子能谱将广泛用于帮助凝聚态物理学家获得更详细的超导电性的特殊材料性质的资料，以及其他小说，不能观察到物业的国家的最先进的常规实验技术。 *时间分辨电子动态     飞秒激光角分辨光电子能谱的潜力也被用来探索由泵探针实验，是非常普遍的使用在光学时间分辨电子动力学研究。 原则上，由一个电子泵到一个更高的层次与第一激发态的光子，随后演变和作为时间函数的电子态相互作用的研究可以由第二个探测光子。 传统的泵探针实验往往是一些光学常数，这可能是过于复杂，以获取有关物理学的变化。 由于角分辨光电子能谱可以提供有关电子结构和相互作用，泵探针基于激光的角分辨光电子能谱研究可能与分包picosencond解决变得更加复杂电子系统的详细的资料。 *摘要和观点     尽管角度解决同步辐射光源被广泛用于研究表面色散能量动量谱，基于激光的角分辨光电子能谱甚至可以提供更好的能量和动量的决议，这是极为必要更详细和大宗敏感的电子结构研究强关联电子系统，高温超导体，并逐步过渡异国情调的量子系统。 此外，经营和更高的光子通量较低的成本使激光角分辨光电子能谱的处理更容易，更灵活，除其他现代表面科学实验技术的强大。 可以预见，在基于激光的角分辨光电子能谱甚至可能扩展到传统领域的ARPES其他外来的纳米材料，如纳米线和巨大magnetoresistent材料，研究。

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