仪器设备

课题组主要仪器

SC7 - 基于深紫外激光的同时具有自旋分辨和角分辨功能的高分辨光电子能谱仪研制

基于深紫外激光的自旋分辨角分辨光电子能谱仪

高分辨电子结构分析系统,兼具自旋分辨和角分辨功能

自旋分辨角分辨光电子能谱仪

系统概述

本系统是基于深紫外激光的高性能光电子能谱仪,同时具备自旋分辨和角分辨功能,可在超高真空、极低温度和低剩磁环境下对各类先进材料的电子结构进行高分辨测量,是研究量子材料、强关联体系、拓扑材料和自旋电子学材料的重要实验平台。

应用材料体系

强关联电子体系 高温超导材料和其它新型超导体、庞磁电阻材料、重费米子材料等
磁学与自旋材料 磁学材料和自旋电子学材料
低维与纳米材料 低维材料和纳米材料等
拓扑量子材料 狄拉克费米子材料和拓扑绝缘体

激光系统参数

输出波长 177.2 nm
平均功率 1.24 mW
脉冲宽度 12.06 ps
重复频率 120.1 MHz
偏振状态 线偏振和椭圆偏振可调

谱仪系统参数

真空度 4.5×10⁻¹¹ mbar
主腔内剩磁 0.96 mGuass
样品转角仪 六个自由度
样品最低温度 9 K
自旋能量分辨率 2.5 meV

技术特点

兼具自旋分辨和角分辨功能,超高真空、极低温度、低剩磁环境,高能量分辨率,深紫外激光源,六自由度样品台

主要测量功能

能带结构测量 动量空间能带色散关系的直接测量
自旋分辨测量 电子自旋极化状态的测量与分析
费米面测绘 费米能级附近电子结构的完整测量
温度依赖测量 9K-300K温度范围内的电子结构演化

科学研究意义

  • 强关联体系:揭示高温超导、庞磁电阻等强关联体系的电子结构机理
  • 自旋电子学:研究磁学材料、自旋轨道耦合、自旋输运等基本物理问题
  • 低维量子体系:探索二维材料、纳米结构中的量子限制和能带工程效应
  • 拓扑量子态:验证拓扑绝缘体、拓扑半金属等新奇量子物态的存在与特性

适用研究领域

凝聚态物理、材料科学、强关联电子体系、自旋电子学、拓扑量子材料、低维纳米科学、表面科学、高温超导研究

典型研究成果

高温超导体的费米面重构、拓扑绝缘体的表面态特征、狄拉克材料的能带结构、自旋极化能带的直接观测、量子相变中的电子结构演化、低维材料的能带工程效应等。

技术优势

超高分辨率 2.5meV能量分辨率,可分辨精细电子结构
极佳探测环境 4.5×10⁻¹¹mbar超高真空,0.96mGuass低剩磁
多功能集成 同时具备自旋分辨和角分辨功能
低温测量能力 9K低温环境,适合低温物理研究

基于深紫外激光的自旋分辨角分辨光电子能谱仪技术规格信息

注:技术参数如有变更,恕不另行通知 | 适用于前沿凝聚态物理与材料科学研究