Jump to content

Двухфотонная фотоэлектронная спектроскопия

Импульс накачки с более низкой энергией фотовозбуждает электрон в основном состоянии или ВЗМО в более высокое возбужденное состояние . После некоторой задержки второй импульс с более высокой энергией фотоэмитирует возбужденный электрон в состояния свободных электронов выше уровня вакуума .

с временным разрешением Двухфотонная фотоэлектронная ( 2PPE ) спектроскопия — это метод спектроскопии с временным разрешением , который используется для изучения электронной структуры и электронных возбуждений на поверхностях . [1] [2] В этом методе используются фемтосекундные и пикосекундные лазерные импульсы для первого фотовозбуждения электрона. После некоторой задержки возбужденный электрон фотоэмитируется в свободное электронное состояние вторым импульсом. Кинетическая энергия и угол вылета фотоэлектрона измеряются в анализаторе энергии электронов . Для облегчения исследования путей заселения и релаксации возбуждения это измерение проводится с различными временными задержками.

Этот метод использовался для многих различных типов материалов для изучения разнообразного экзотического поведения электронов, включая потенциальные состояния изображений на металлических поверхностях, [1] [3] и динамика электронов на молекулярных границах раздела. [4]

Базовая физика

[ редактировать ]

Конечную кинетическую энергию электрона можно смоделировать формулой

где E B — энергия связи исходного состояния, E kin — кинетическая энергия фотоэмитированного электрона, Φ — работа выхода рассматриваемого материала, а E pump , E зонд энергии фотонов лазерных импульсов, соответственно. Без задержки по времени это уравнение является точным. Однако по мере увеличения задержки между импульсами накачки и зондирования возбужденный электрон может релаксировать по энергии. Следовательно, энергия фотоэмитированного электрона снижается. При достаточно большой временной задержке между двумя импульсами электрон полностью релаксирует и возвращается в исходное состояние. Временные рамки, в которых происходит электронная релаксация, а также механизм релаксации (либо через вибронную связь , либо через электронную связь ) представляют интерес для приложений функциональных устройств, таких как солнечные элементы и светоизлучающие диоды .

Экспериментальная конфигурация

[ редактировать ]
Установка (схема) для экспериментов по двухфотонной фотоэмиссии
Лазерный импульс сначала разделяется с помощью светоделителя на две разные лазерные линии. Одна лазерная линия используется для создания второй гармоники, придающей фотонам более высокой энергии, которые будут служить зондирующим импульсом. Другая лазерная линия проходит через ступень задержки, которая позволяет экспериментатору изменять задержку между лазерными импульсами, падающими на образец.

Двухфотонная фотоэлектронная спектроскопия с временным разрешением обычно использует сочетание сверхбыстрой оптической технологии, а также компонентов сверхвысокого вакуума. Основным оптическим компонентом является сверхбыстрая (фемтосекундная) лазерная система, генерирующая импульсы в ближнем инфракрасном диапазоне. Нелинейная оптика используется для генерации энергии фотонов в видимом и ультрафиолетовом диапазоне спектра. Обычно для фотоэмиссии электронов требуется ультрафиолетовое излучение. Чтобы обеспечить возможность проведения экспериментов с временным разрешением , необходимо использовать ступень точной настройки задержки, чтобы манипулировать временной задержкой между накачкой и зондирующим импульсом.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Вайнельт, Мартин (2002). «Двухфотонная фотоэмиссия с временным разрешением с металлических поверхностей». Физический журнал: конденсированное вещество . 14 (43): Р1099–Р1141. дои : 10.1088/0953-8984/14/43/202 . ISSN   0953-8984 . S2CID   250856541 .
  2. ^ Уэба, Х.; Гамхалтер, Б. (1 января 2007 г.). «Теория двухфотонной фотоэмиссионной спектроскопии поверхностей» . Прогресс в науке о поверхности . 82 (4–6): 193–223. дои : 10.1016/j.progsurf.2007.03.002 .
  3. ^ Фаустер, Т.; Штайнманн, В. (1995-01-01), Халеви, П. (редактор), «Двухфотонная фотоэмиссионная спектроскопия состояний изображения» , Фотонные зонды поверхностей , Электромагнитные волны: последние достижения в исследованиях, Амстердам: Elsevier, стр. . 347–411, номер домена : 10.1016/b978-0-444-82198-0.50015-1 , ISBN.  9780444821980 , получено 7 июля 2020 г.
  4. ^ Чжу, X.-Y. (01.10.2002). «ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНА НА границах раздела МОЛЕКУЛА-МЕТАЛЛ: исследование двухфотонной фотоэмиссии» . Ежегодный обзор физической химии . 53 (1): 221–247. doi : 10.1146/annurev.physchem.53.082801.093725 . ISSN   0066-426X . ПМИД   11972008 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: e88e4cb00f49f58cea3bb034b2d3bff5__1702345980
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/e8/f5/e88e4cb00f49f58cea3bb034b2d3bff5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Two-photon photoelectron spectroscopy - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)