一番強いARPESを決めようぜ!
[イントロ] アインシュタインってご存知ですか? そうですね、「光電効果」の発見者ですね。 「相対性理論」?… すいません、 やくしまるえつこ の話はしていません。。。 光電効果とは「物質に光を照射すると、光と電子の相互作用によって、光のもつエネルギーが電子に与えられ、電子(光電子)が物質の表面から放出される」現象( Wiki )のことを指します。つまり、物質に光を当てると内部の情報がわかるわけですね。えっちですね。 この光電効果を利用して、物質内部の電子状態を調べる手段が「 光電子分光 」と呼ばれる手段です。テクいですね。実際、この手法を開発した カイ・シーグバーン はノーベル物理学賞を受賞しています。しかし、こんなテクい実験、どのような装置で実現されているのでしょうか? そこで本記事では、光電子分光のなかでも、特に物質の バンド構造 を直接観測することができる「角度分解光電子分光」(ARPES、Angle-resolved photoemission spectroscopy)と呼ばれる手法について、世界でどのような手法と装置が使われているか調べました。調査に使用した文献は記事末尾にまとめておりますのでご参照ください。 [解説] ARPESは入射光と光電子のエネルギー/運動量保存則を利用して、物質内部のバンド構造を直接観測する手段です。えっちですね。装置の調査の前に、ARPESを「光源から光をだす」「サンプル準備」「検出器」の3ステップに分けて、簡単にみてみましょう。 詳細は コチラのホームページ を参照ください。本記事をここで切り上げて コチラのホームページ を見たほうが人生の役に立ちます。今ならまだ間に合います、 神は観ている 。。。 光電子分光を実施するには、まず光源が必要です。この光源には、加速器からでる放射光、希ガスを利用した放電管、レーザーなどが使用されます。放電管、レーザーは実験室レベルで用意できますが、加速器はそうはいきません。一家に一台加速器は難しいですからね。そこで 全世界に存在する放射光施設 が利用されます。有名なところでは、「 Advanced Light Source 」(米国)、「 Diamond Light Source 」(英国)、「 DESY 」(ドイツ)