ARPES真空紫外光源與閉循環(huán)低溫樣品架交付康奈爾大學(xué)

2019年3月，費(fèi)勉儀器科技（上海）有限公司（FERMI INSTRUMENTS）設(shè)計(jì)制造的真空紫外光源與閉循環(huán)低溫樣品架在美國康奈爾大學(xué)（www.cornell.edu）完成安裝驗(yàn)收，作為角分辨光電子能譜系統(tǒng)的核心部件，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，正式交付康奈爾大學(xué)原子與固體物理實(shí)驗(yàn)室（LASSP）使用。

ARPES | BL系列紫外光源和多自由度樣品架

ARPES利用高能量光子照射固體激發(fā)電子，通過測量電子能量、角度色散得到固體的精細(xì)電子結(jié)構(gòu)，具有極高的靈敏度。ARPES整機(jī)指標(biāo)主要依賴于三個關(guān)鍵部件：

分析器：目前主流以SCIENTAOmicron公司提供的DA30半球形分析器為主。

樣品運(yùn)動自由度及溫度控制：樣品的溫度會直接影響電子的熱運(yùn)動，從而影響到電子探測的能動量分辨率，此外，為了研究復(fù)雜量子材料相變的電子結(jié)構(gòu)演化，要求樣品的溫度盡量低； 另一方面，為了探測到足夠大的動量空間，又要求樣品能夠多自由度運(yùn)動。FERMI INSTRUMENTS也正在加快研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)度，預(yù)期在年內(nèi)將發(fā)布極端溫度低于2K的極低溫多自由度樣品臺。

高分辨真空紫外光源，主要是四個要求：

高能量分辨率，因?yàn)楣庠吹姆直媛手苯佑绊懴到y(tǒng)的整體分辨率；

高通量，光源的亮度決定了測試效率和對電子顯微結(jié)構(gòu)的分辨率，目前同步輻射級別的亮度在1012光子數(shù)；

多光譜：因?yàn)椴煌哪軒ЫY(jié)構(gòu)對不同的光子能量的響應(yīng)不一致，對于三維材料來說，不同的光子能量看到的是不同的Kz，因此需要可變的光子能量來實(shí)現(xiàn)全范圍的掃描。

長壽命：作為核心高價(jià)值部件，用戶需要紫外光源能長期穩(wěn)定地工作。

本次在康奈爾大學(xué)交付的這兩個部件均為FERMI INSTRUMENTS成熟產(chǎn)品。

核心部件 | 5.5軸閉循環(huán)低溫樣品架（SLTCCM5FD）

5.5軸閉循環(huán)低溫樣品架（SLTCCM5FD）保證了樣品臺的多自由度運(yùn)動，具備高精度調(diào)節(jié)功能，確保了樣品測試時(shí)的位置準(zhǔn)確性，同時(shí)擺脫了對液氦的依賴，并保證了控溫的精確，現(xiàn)場驗(yàn)收時(shí)工作區(qū)間涵蓋5K~1321K。

高輝度真空紫外光源（BL-1000s）能夠高效激勵多種氣體組分（He，Ne，Ar，Kr，Xe…），最大光通量 >1017 Photons/Sr·sec，壽命大于10000小時(shí)，可以配合光柵或者濾波片實(shí)現(xiàn)小于1meV的光譜輸出，是目前實(shí)驗(yàn)室級別較強(qiáng)的真空紫外光源。