Фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением ( англ. Angle-resolved photoemission spectroscopy ) — метод спектроскопии , использующий пучок света высокой энергии , взаимодействующий с поверхностью исследуемого материала и спектрометром с угловым разрешением для детектирования энергии выбитых электронов. Позволяет измерять закон дисперсии электронов в материале и его зонную структуру.

Основания

Взаимодействие излучения с веществом изучали в 19 веке Александр Беккерель , который открыл фотоэффект , Генрих Герц , Александр Столетов . Было установлено, что свет выбивает электроны из материала, энергия которых зависит только от энергии падающих квантов света. Объяснение этому эффекту в 1905 году дал Альберт Эйнштейн . Его уравнение для фотоэффекта выглядит так:

${\displaystyle h\nu =E_{k}+\phi ,}$

где h — постоянная Планка , ν — частота фотона , φ — работа выхода , E _k — кинетическая энергия свободного электрона. Если принять, что электрон в материале уже обладает энергией связи E _i относительно уровня Ферми , то кинетическая энергия выбитого электрона находится из закона сохранения энергии :

${\displaystyle E_{k}=h\nu -\phi -E_{i}.}$

Примечания

Литература

• , Физика Низких Температур 40 , 375-388 (2014).
• Andrea Damascelli, «Probing the Electronic Structure of Complex Systems by ARPES», Physica Scripta T109 , 61-74 (2004).