表面物理光束线和实验站的建设及研究进展

介绍了国家同步辐射实验室（NSRL）二期工程建设的表面物理光束线的设计参量和测试结果，以及实验站的基本配置、调试结果和自对用户开放以来取得的最新研究进展．测试和开放使用结果表明，NSRL表面物理实验站能够满足部分用户开展角分辨光电子能谱实验的需要．     

光束线和实验站真空保护与控制系统(英文)

本文概述了合肥光源光束线的基本组成以及光束线真空联锁保护与控制系统的关键设备———超高真空快速关闭阀及其控制器,给出了光束线真空系统的保护与控制要点以及光束线真空事故的联锁保护实例,阐述了新建超导扭摆磁铁的ＸＡＦＳ光束线和实验站的真空联锁保护与控制系统的研制．     

NSRL在半导体表面和界面的同步辐射研究进展

综述了国家同步辐射实验室在半导体表面和界面的同步辐射光电子能谱研究．其中包括碱金属在半导体表面的吸附及其对半导体表面氧化和氮化的催化作用;稀土金属在半导体表面的吸附及其界面形成;Ⅲ-V族半导体表面的钝化及其与金属界面研究;半导体表面的磁性超薄膜研究;与Ⅱ-Ⅵ族半导体有关的异质结能带排列     

NSRL原子分子物理实验线站的性能

介绍了国家同步辐射实验室原子分子物理实验线站的性能.该光束线主要由波荡器和单色仪组成,可以提供7.5～124 eV能量范围内调谐的真空紫外同步辐射.实验站主要包括交叉分子束装置和光电子、光离子探测器.光束线经光谱定标和测试,特征参数和性能符合设计要求.原子分子物理站可以应用于原子、分子和团簇的光谱学和动力学研究.     

中国基于同步辐射光源的ARPES线站简介

角分辨光电子能谱(ARPES)凭借直接探测电子能量和动量的优势,在研究固体材料能带结构、费米面以及能隙等方面发挥着重要作用.近年来,通过追随国际领先水平,我国ARPES技术得到了飞速发展,其中与第一、二、三代同步辐射光源的结合更是帮助凝聚态物理和自旋电子学等研究方向实现了许多重大突破.本文从线站技术特点和主要成果两个角度简要介绍了目前中国主要的基于同步辐射ARPES光束线站:包括合肥光源角分辨光电子能谱线站,上海光源“梦之线”、BL03U、BL07U-Nano ARPES和BL07U-自旋分辨ARPES线站,同时还对基于未来合肥先进光源的新ARPES线站进行了展望.这些实验站将在新型量子材料探索与调控、微纳原型器件的研发等方面提供关键且不可替代的技术支撑.     

一价金属Ag、Au同步辐射光激发下的室温和低温光电子能谱分析

文章的实验采用同步辐射光源的能量范围60-200eV,分别测定单晶Ag的3d、4p、4d和5s电子以及研究其能带和谱峰的性质,分析给出Ag的光电子能谱的半高峰值的宽度。分析Ag在室温和低温下光电子能谱产生差异,以及低温下Ag的光电子能谱的性质。最终比较得出Ag、Au各个价带产生的光电子能谱谱峰中单色性最好的谱峰。计算出Ag导带的宽度与实验值进行比较。     

光谱辐射标准和计量实验站的建设和研究

介绍了光谱辐射标准和计量光束线（U27）的光学设计、结构和实验站设备，利用透射光栅和AXUV100G探测器系统研究了掠入射分支（SGM）5～140nm的高次谐波情况；给出了研究结果和不同滤片材料对高次谐波的抑制情况，Zr，Si3N4和Al滤片可以有效的抑制5～34nm的高次谐波，MgF2能有效的抑制115～140nm的高次谐波．     

光谱辐射标准和计量实验站的建设和研究

介绍了光谱辐射标准和计量光束线(U27)的光学设计、结构和实验站设备,利用透射光栅和AXUV100G探测器系统研究了掠入射分支(SGM)5～140 nm的高次谐波情况;给出了研究结果和不同滤片材料对高次谐波的抑制情况,Zr,Si3N4和Al滤片可以有效的抑制5～34 nm的高次谐波,MgF2能有效的抑制115～140 nm的高次谐波.     

上海光源建设历程及其发展现状

鉴于第三代同步辐射光源的重要科学意义和应用前景,1995年初,杨福家院士、谢希德院士联名向上海市政协递交《关于在上海建造第三代同步辐射光源》的提案。2004年1月7日,国务院第34次常务会议批准通过了上海光源工程项目建议书,上海光源正式进入建设程序。300多人的光源团队,在300多个单位的协助下,经过大规模技术攻关与系统集成,于2009年4月按期、高质量地完成了装置建设。2009年5月6日,上海光源首批线站正式对用户开放,并于2010年1月19日正式通过国家验收。国家验收委员会认为,工程承建单位(中国科学院上海应用物理研究所)按计划、按指标、高质量地完成了工程建设任务。上海光源以世界同类装置最少的投资和最快的建设速度,实现了优异的性能,成为国际上性能指标领先的第三代同步辐射光源之一,是我国大科学装置建设的一个成功范例,也是中科院与上海市院市合作的成功典范。截止2022年12月30日,已有国内外3 795个课题组、77 234人次利用上海光源开展了科学研究,在基础研究和产业研发中取得了一系列国际领先的研究成果,上海光源已成为不可或缺的国家大科学平台。到2023年底,上海光源将有35条实验...     

LIGA实验站的设计及应用

介绍了国家同步辐射实验室二期建设的LIGA实验站，研究了同步辐射光发散角对深度同步辐射光刻精度的影响；对深度同步辐射光刻扫描台的精度提出了理论要求；报道了深度同步辐射光刻、电铸和塑铸的实验结果．     

C84富勒醇碳笼外接官能团数目的确定

为确定所合成的c84富勒醇外接官能团数目,利用同步辐射光电子能谱( XPS)技术,对C84富勒醇进行窄区域高分辨细扫描采集C1s芯能级能谱,分峰拟合C1s谱峰.确认该化合物的平均分子式为C84O8 (OH)I8.结果表明,同步辐射XPS法是确定富勒烯水溶性衍生物外接官能团数目的有力工具.     

ZnO(000(-1))表面的同步辐射角分辨光电子能谱研究

利用同步辐射角分辨光电子能谱（angle-resolved photoeletron spectroscopy,ARPES）并结合全势缀加平面波（full potential linearized augmented plane waves, FPLAPW）理论计算方法研究了ZnO（0001^-）表面的价带电子结构及能带色散．通过垂直出射的ARPES得到ZnO体态沿ГA方向的能带结构并确定了两个表面态，实验结果与理论计算结果较为一致．利用非垂直出射的ARPES得到这两个表面态沿Г^- KM^-方向的二维能带色散．     

X射线衍射和散射光束线设计

介绍了装备在合肥扭摆磁铁光源上一条Ｘ射线光束线的设计,包括光学系统,设计参数,光束线上的两台主要设备前置环面聚焦镜和双晶单色仪．该光束线建成后将用于生物大分子晶体结构分析、高分辨Ｘ射线粉末和单晶衍射、多层膜结构以及在特殊条件下的Ｘ射线衍射与散射研究     

Fe-ZnO(000)体系的界面化学作用及表面形貌

采用同步辐射光电子能谱、原子力显微镜及场发射扫描电镜等技术研究了3 nm Fe薄膜在极性ZnO(000)表面的沉积和退火过程中的界面化学过程.结果表明:在低覆盖度下,Fe价层电子与极性ZnO表面间存在较强电子迁移作用;当覆盖度超过1个原子层后,Fe与ZnO的反应在热力学上被禁阻;室温下Fe在表面形成直径约为20 nm的岛状结构,通过对样品退火处理,发现Fe-ZnO在600℃时开始发生强烈作用,形成Fe的氧化态峰,并于800℃完全转换为Fe2 ,随着退火温度的继续提高,Fe有继续向Fe3 转变的趋势,并在ZnO表面形成直径120 nm左右的氧化物岛结构.     

LIGA实验站的设计及应用

介绍了国家同步辐射实验室二期建设的LIGA实验站,研究了同步辐射光发散角对深度同步辐射光刻精度的影响;对深度同步辐射光刻扫描台的精度提出了理论要求;报道了深度同步辐射光刻、电铸和塑铸的实验结果.     

三维材料和界面体系电子结构的软X射线ARPES研究

关联电子体系拥有丰富的量子现象,理解这些量子现象的机理离不开对其电子结构的细致观测.然而很多有趣的体系都具有三维的晶体结构或者是深埋的界面态,而电子结构观测往往是表面敏感的探测手段,例如角分辨光电子能谱等,给实验研究带来巨大的挑战.随着同步辐射光束线的发展,软X射线波段的角分辨光电子能谱开始投入使用,给三维体系和界面体系的电子结构研究带来曙光.本文将系统介绍软X射线角分辨光电子能谱的科学目标、实验上的优势和技术挑战以及简要发展历程;结合研究实例,着重介绍该技术在获取三维本征体态电子结构、探测界面态电子结构、对3d过渡元素和4f稀土元素的共振测量以及与真空紫外波段角分辨光电子能谱配合研究方面的应用.最后给出对该技术进一步发展的展望与国内现状.     

Fe-ZnO(000)体系的界面化学作用及表面形貌

采用同步辐射光电子能谱、原子力显微镜及场发射扫描电镜等技术研究了3 nm Fe薄膜在极性ZnO(000(-1))表面的沉积和退火过程中的界面化学过程.结果表明:在低覆盖度下,Fe价层电子与极性ZnO表面间存在较强电子迁移作用;当覆盖度超过1个原子层后,Fe与ZnO的反应在热力学上被禁阻;室温下Fe在表面形成直径约为20 nm的岛状结构,通过对样品退火处理,发现Fe-ZnO在600℃时开始发生强烈作用,形成Fe的氧化态峰,并于800℃完全转换为Fe2 ,随着退火温度的继续提高,Fe有继续向Fe3 转变的趋势,并在ZnO表面形成直径120 nm左右的氧化物岛结构.     

一个新的同系线性因子

本文提出了一个新的同系线性因子，其表达式为：ｆ（ｎ，ｋ）＝（ｋ＋１）（ｎ＋１）／（２Ｎ＋３）．用有机化合物共轭体系和非共轭体系的光电子能谱数据对该同系线性因子进行了检验．     

合肥光源X射线成像光束线和实验站设计

在X射线成像光束线光学系统的设计基础上,对光束线的能量分辨率和光子通量进行了计算,并对双晶单色器第一块晶体的热载影响进行了模拟分析,同时利用波带片成像技术对实验站进行了设计,达到了60 nm的空间分辨率.结果表明光束线和实验站的设计能够满足X射线成像实验所需条件的要求.     

Fe-ZnO(000(-1))体系的界面化学作用及表面形貌

采用同步辐射光电子能谱、原子力显微镜及场发射扫描电镜等技术研究了3nm Fe薄膜在极性ZnO（0001^-）表面的沉积和退火过程中的界面化学过程．结果表明：在低覆盖度下，Fe价层电子与极性ZnO表面间存在较强电子迁移作用；当覆盖度超过1个原子层后，Fe与ZnO的反应在热力学上被禁阻；室温下Fe在表面形成直径约为20nm的岛状结构，通过对样品退火处理，发现Fe-ZnO在600℃时开始发生强烈作用，形成Fe的氧化态峰，并于800℃完全转换为Fe^2＋，随着退火温度的继续提高，Fe有继续向Fe^3＋转变的趋势，并在ZnO表面形成直径120nm左右的氧化物岛结构．