我校人员发现全新的非线性电子散射现象 [2016-07-10]

　　电子能量损失谱学是分析材料化学组成的一种重要手段，它通过测量电子的非弹性散射获得原子分子的信息。然而在常规的电子散射中，非弹性电子只占极少的比例，大多数电子是没有能量损失的弹性散射电子。合肥微尺度物质科学国家实验室的徐春凯副教授、陈向军教授及其同事将电子能谱学技术与扫描探针技术结合自主研制了扫描探针电子能谱仪，并利用针尖场发射电子束与石墨表面的银纳米结构相互作用，测量散射电子的能谱。实验表明，银纳米结构激发出的局域等离激元场可以导致非线性的电子散射现象，使得非弹性电子的强度显著增强。罗毅教授提出了一种单电子两步过程的理论模型解释了这种非线性电子散射。

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图一 实验装置示意图 图二 非线性电子散射概念图

　　非线性电子散射不仅是一种全新的物理现象，它同时还会带来一种新的、具有潜力的谱学技术即“非线性电子散射谱学”，未来可以用于研究吸附在金属纳米结构上的原子、分子。非线性电子散射过程会大大提高信噪比，从而实现固体表面纳米空间分辨的原子分子谱学测量。Phys.org网站和亚洲科学家杂志对研究成果做了专题报道。

　　陈向军教授研究组长期以来一直利用自主研制的实验装置开展电子与原子分子碰撞的结构与动力学研究。十年前，研究组在刚成立的合肥微尺度物质科学国家实验室的大力支持下，开始尝试把电子能谱学技术与固体表面的扫描探针技术结合，研制扫描探针电子能谱仪，“十年磨一剑”，终于取得了重要的进展。

　　本研究得到了科技部、国家自然科学基金委和2011量子信息与量子科技前沿协同创新中心的支持。

相关联接：

http://www.nature.com/nphys/journal/v10/n10/abs/nphys3051.html

http://phys.org/news/2014-08-boost-electron-energy-loss-spectroscopy.html

http://www.asianscientist.com/in-the-lab/nanosilver-electron-microscopy-boost-2014