Ag、Cu、Au在同步辐射光激发下的光电子能谱实验分析

实验采用同步辐射光源作为激发光源。分别测定室温和低温条件下，能量范围60-200eV同步辐射光源激发一价贵金属多晶Cu、Ag样品的s、p、d电子所得的光电子能谱。采用能量为650eV同步辐射光源激发多晶Au样品s、p、d以及f电子所得的光电子能谱。运用origin绘图软件画出结合能与相对强度的图像，分析不同金属电子的能带和光电子能谱谱峰的性质，从这些不同能量激发和不同温度条件下的光电子能谱中找有较独特性质的谱峰（类似(E)函数），用固体物理的能带论计算Cu、Ag、Au样品的导带的宽度。分析Cu、Ag样品在室温和低温下光电子能谱有差异的原因。研究的目标是找到能谱峰形状最接近(E)函数的单色性好的光电子束波源。主要研究工作如下：第一部分：主要阐述电子能谱的基础知识。分别从三个方面：（1）介绍了电子能谱的按照产生机制和按照光源能量的分类、标识方法和应用。（2）介绍了光电子能谱仪组成，并对光电子能谱仪的各部分进行详细的阐述。（3）介绍了课题采用同步辐射的光源的原因是它不同于其它光源的特异性。第二部分：详尽地阐述了一价金属实验。在此部分，从实验目的、实验内容、实验方法、实验原理、实验步骤、实验数据采集、实验数据处理、实验结论等方面做了详细阐述。第三部分：运用固体物理能带论理论计算得出一价中贵金属Cu、Ag、Au的导带的宽度与实验值比较，分析实验误差。第四部分：分析了现有透射电镜的热场发射和场致发射电子束能谱的性质，将其与同步辐射下几个金属的光电子能谱峰的宽度相比，个别谱峰的半高宽度比热场发射的电子能谱窄，主要原因是这些窄峰是由原子内层电子在形成固体金属时芯层电子能级展宽很小所至。分析得出，Au样品实验所得4f的7/2峰又高又窄，半高峰宽2.2eV。因此，提出分离出峰值对应的电子束做为新型透射电镜的电子束波源的设想和研究。根据上述的理论研究和实验分析，最后认为用此文提出的新型单色光电子源替代现有的电子束光源，应该可以有效地提高现有透射电子显微镜的点分辨率。