التحليل الطيفي فائق السرعة
التحليل الطيفي للانبعاث الضوئي المحلول زمنيًا وزاويًا
TR-ARPES يوسّع ARPES التقليدية بإضافة دقة زمنية بالفمتوثانية.
مقدمة المنتج
ما هو ARPES؟
يحلّل التحليل الطيفي للانبعاث الضوئي المحلول زاويًا (ARPES) بنية النطاقات الإلكترونية في فضاء الاندفاع والطاقة للموصلات الفائقة والعوازل الطوبولوجية وثنائيات كالكوجينيد الفلزات الانتقالية وغيرها من المواد البلورية. تصطدم حزمة أشعة فوق بنفسجية عميقة بالسطح. وتُجمَع الإلكترونات المنبعثة فوق مستوى الفراغ بالظاهرة الكهروضوئية وتُمسَح حول العينة. وتعطي طاقتها واندفاعها خريطة كاملة لبنية النطاقات.
ما الذي تضيفه TR-ARPES
يمدّد التحليل الطيفي للانبعاث الضوئي المحلول زمنيًا وزاويًا (TR-ARPES) تقنية ARPES التقليدية بدقة زمنية بالفمتوثانية. ويُميّز عمليات التشتت الأولية مباشرة في بنية النطاقات دالةً للطاقة واندفاع الإلكترون، لأن المعلومات الطيفية والدينامية تُسجَّل معًا. وفي مخطط المضخة–المسبار تثير نبضة تحت حمراء فمتوثانية العينة بإنشاء أزواج إلكترون–ثقب، وتسبر نبضة أشعة فوق بنفسجية متأخرة اندفاع إلكترونات نطاق التوصيل وطاقتها.
متطلبات الليزر
يُنتج المصدر المثالي فوتونات فوق بنفسجية عميقة عند معدل تكرار عالٍ (مئات kHz أو أعلى). وتُفضَّل طاقة نبضة متوسطة، لأن الطاقات العالية تسبب تأثيرات شحنة فضائية طفيلية عند السطح. ويُولَّد فوتون الأشعة فوق البنفسجية عادة بتوليد التوافقيات العالية في المواد الصلبة أو الغازات. وتُستخدم مضخمات بارامترية ضوئية (OPA) مثل ORPHEUS-MIR وORPHEUS-N، ومضخمات بارامترية ضوئية بنبضات مزمَّزة، مصادر مضخة ومسبار لهذه التجارب.
