了解材料中電子的行為對材料科學和設備工程的發展至關重要。傳統的光電子能譜學能夠深入揭示固體電子結構的本質。目前，全世界都在研究微米尺度的電子結構。日本分子科學研究所的UVSOR 同步設施建造了一台最先進的動量分辨光電子能譜儀，該儀器具有額外的微觀功能，被稱為”光電子動量顯微鏡”，徹底改變了微米尺度的電子行為分析。

光束線BL6U、BL7U、新建的BL7U 分支和電子儲存環以虛線標示。左上（下）插圖顯示了利用BL6U（BL7U 分支）測量的金（111）表面的光電子動量圖案。資料來源：分子科學研究所Fumihiko Matsui 教授小組

日本UVSOR 設施推出的首台雙光束線光電子動量顯微鏡可用於研究電子在材料中的行為，尤其是分析價軌道方面帶來了突破性進展，推動了材料科學的發展。

分子科學研究所/高等研究大學（SOKENDAI）的研究人員與大阪大學（Osaka University）合作，對這一先進的分析儀和實驗站進行了升級，將兩條起伏光束線用作激發源。透過將現有的真空紫外線（VUV）光束線BL7U 分支開來，現在除了來自光束線BL6U 的軟X 射線光束外，光電子動量顯微鏡還可以同時使用VUV 光。

這台世界上第一台”雙光束線光電子動量顯微鏡”可以：1）使用掠入射軟X 射線光進行元素選擇性測量；2）使用正常入射紫外光進行高度對稱測量。利用這些光源的靈活性，為電子行為的多模式分析開闢了一條新途徑。

特別強調的是，在正常入射配置下進行光電子能譜分析，全世界只有UVSOR 的這台儀器可以做到。這種正常入射的高對稱配置尤其有利於透過光子偏振依賴的過渡矩陣元素分析對價電子軌道進行精確分析。在這項工作中將這種方法應用於金（111）表面的價電子。

這款獨特的雙光束線光電子動量顯微鏡能讓人更深入了解材料中的電子行為，在凝聚態物理、分子科學和材料科學領域帶來創新。

編譯來源：ScitechDaily