应用场景

光电子能谱（PES）是一种强大的技术，通过测量通过光电效应发射的电子的能量来探测材料的电子结构。当扩展到动量空间时，它成为角分辨光电子能谱（ARPES），通过解析发射电子的能量和动量来映射电子能带结构。

ARPES原理

1、光电效应：光子（紫外/ X射线）激发电子，如果其能量超过功函数，电子将逸出材料。

2、能量守恒：发射电子的动能（E_K）与其初始结合能（E_B）的关系为：

E_K=hν-ϕ-E_B 

其中hν 是光子能量，ϕ  是材料的功函数。

3、动量空间：

     · 平行动量（k_∥）：发射电子的动能（E_K）决定：

      这允许映射平面内动量。

      · 垂直动量（k_⊥）：需要改变光子能量（例如，使用同步辐射光）并建模内电势。

USM-P通过动量空间成像技术，对照明样品区域的整个光电子发射半球 (2πk²) 动量空间进行成像，可以获得材料电子能带结构图，分析材料性质。如图1所示，光电子被探测器接收后，可以获得不同电子的动能的动量空间图象I(k_x, k_y)。堆叠后为三维I(E_k, k_x, k_y）数据组。利用CT切面方法，可把任意方向切出，获得结果。除此之外，USM-P可以在样品空间选择较小范围作微区ARPES分析，提供高质量数据。