超高速分光
時間・角度分解光電子分光
TR-ARPES は通常の ARPES にフェムト秒の時間分解能を加える。
製品紹介
ARPESとは
角度分解光電子分光（ARPES）は、超伝導体、トポロジカル絶縁体、遷移金属ダイカルコゲナイド、その他の結晶材料について、運動量およびエネルギー空間の電子バンド構造を解析する。深紫外ビームが表面に当たる。光電効果により真空準位を超えて放出された電子を収集し、試料の周りで走査する。そのエネルギーと運動量が完全なバンド構造マップを与える。
TR-ARPESが加えるもの
時間・角度分解光電子分光（TR-ARPES）は、通常のARPESにフェムト秒の時間分解能を加える。スペクトル情報と動的情報を同時に記録するため、エネルギーおよび電子運動量の関数として、バンド構造内の素過程散乱を直接分解する。ポンプ–プローブでは、フェムト秒赤外パルスが電子–正孔対生成により試料を励起し、遅延UVパルスが伝導帯電子の運動量とエネルギーをプローブする。
レーザー要件
理想的な光源は、高い繰り返し周波数（数百kHz以上）で深紫外光子を生成する。中程度のパルスエネルギーが好ましい。高いパルスエネルギーは表面で寄生的な空間電荷効果を引き起こすためである。UV光子は通常、固体または気体中の高次高調波発生で生成される。ORPHEUS-MIRおよびORPHEUS-Nなどの光パラメトリック増幅器（OPA）、ならびに光パラメトリックチャープパルス増幅器が、これらの実験のポンプおよびプローブ源として用いられる。
