由中國科學院物理研究所周興(xing) 江研究組、許祖彥院士研究組和理化技術研究所陳創天院士研究組共同攻關(guan) 和研製的真空紫外激光角分辨光電子能譜儀(yi) 獲得成功。近日，中國科學院綜合計劃局和基礎科學局在京召開了“超高能量分辨率真空紫外激光角分辨光電子能譜儀(yi) ”成果鑒定會(hui) 。專(zhuan) 家組一致認為(wei) ，該項儀(yi) 器使用KBBF非線性光學晶體(ti) 和通過棱鏡耦合PCT專(zhuan) 利技術實現激光倍頻產(chan) 生的真空紫外激光，在國際上首次成功地應用於(yu) 高分辨角分辨光電子能譜儀(yi) 上。 
　　  
周興(xing) 江介紹，該係統從(cong) 設計、裝配、調試等全過程，全部自主獨立完成，其中涉及的非線性光學晶體(ti) 和相關(guan) 的激光倍頻專(zhuan) 利技術，是我國的自主知識產(chan) 權。真空紫外激光的使用，賦予了角分辨光電子能譜儀(yi) 一些獨特的優(you) 勢，把現有的技術提高到一個(ge) 新的台階。如采用的真空紫外激光能量分辨率為(wei) 0.26meV，整體(ti) 係統的能量分辨率達到0.68meV，是目前國際上角分辨光電子能譜達到的最佳能量分辨率，比通常的同步輻射光源提高了一個(ge) 量級。動量分辨率也有顯著的提高。真空紫外激光產(chan) 生的光束流量則比通常的同步輻射光源提高兩(liang) 到三個(ge) 量級。  

“對一些材料，表麵電子結構和體(ti) 電子結構可能並不相同。而對先進材料，人們(men) 更關(guan) 心的主要是它們(men) 的體(ti) 性質。真空紫外激光使用的一個(ge) 特殊的優(you) 點，是有可能解決(jue) 長期困擾光電子能譜技術的表麵敏感問題。”周興(xing) 江說。據了解，真空紫外激光光子的能量為(wei) 6.994eV時，預計對應的樣品測量深度為(wei) 100埃以上，比一般同步輻射光源（5~20埃）提高了近一個(ge) 量級。采用典型的高溫超導材料Bi2212單晶解理表麵，通過在氮氣或者空氣中暴露後能帶的測量，證明了測量的信號的確反映了材料的體(ti) 效應。”  

據了解，該係統是國際第一台采用真空紫外激光作為(wei) 光源的超高能量高分辨率角分辨光電子能譜儀(yi) 。專(zhuan) 家組認為(wei) ，角分辨光電子能譜作為(wei) 研究材料電子結構最直接和最有力的手段，在高溫超導研究和其他先進材料的電子結構研究中發揮了重要的作用，提供了許多關(guan) 鍵的信息。  

初步的實驗結果表明，該係統工作正常，測量的數據精確，對高溫超導體(ti) Bi2212的測量，獲得了線寬為(wei) 12meV的能量分布曲線，這是目前所有文獻中測量的最窄線寬。對LSCO等高溫超導體(ti) 的初步測量，表明該真空紫外激光角分辨光電子能譜儀(yi) 適合於(yu) 開展複雜體(ti) 係的精細電子結構的研究。 
　　  
中科院物理所趙忠賢院士認為(wei) ，真空紫外激光角分辨光電子能譜儀(yi) 的研製成功，為(wei) 科學家開展電子結構的研究提供了重要的實驗手段和研究平台。這台設備本身具有許多獨特優(you) 勢，特別是超高能量分辨率和對體(ti) 效應敏感，將有可能開展原先同步輻射光源無法開展的工作。它的應用將為(wei) 我國開展材料科學和前沿物理研究提供一個(ge) 重要的科學平台。  

真空紫外激光角分辨光電子能譜儀(yi) 的研製成功是我國在物理儀(yi) 器設備方麵的重大進展。大型頂尖設備超高能量分辨率角分辨光電子能譜儀(yi) 的研製成功,是近年來中國科學院物理所堅持引進高水平人才和勇攀世界一流的又一典型事例。這項工作得到了中國科學院知識創新工程、國家科技部和國家自然科學基金委的大力支持。