Co to jest spektroskopia fotoelektronów?

Spektroskopia fotoelektronów (PES), znana również jako spektroskopia fotoemisyjna, to technika czuła na powierzchnię, która mierzy energie wiązania elektronów w atomach, cząsteczkach i ciałach stałych. Opiera się na efekcie fotoelektrycznym, który stwierdza, że ​​gdy foton uderza w materiał, elektron może zostać wyrzucony z materiału, jeśli foton ma wystarczającą energię. Energia kinetyczna wyrzuconego elektronu jest charakterystyczna dla energii wiązania elektronu w materiale.

PES to wszechstronna technika, którą można stosować do badania szerokiej gamy materiałów, w tym metali, półprzewodników, izolatorów i materiałów organicznych. Można go również wykorzystać do badania struktury elektronowej cząsteczek i atomów oraz do badania właściwości powierzchni i interfejsów.

Podstawowa zasada PES jest następująca:

1. Na próbkę pada monochromatyczna wiązka fotonów.

2. Fotony oddziałują z elektronami w próbce, a część elektronów zostaje z próbki wyrzucona.

3. Energię kinetyczną wyrzuconych elektronów mierzy się za pomocą analizatora energii elektronów.

4. Energię wiązania elektronów można obliczyć z energii kinetycznej wyrzuconych elektronów.

Energia wiązania elektronu to energia potrzebna do usunięcia elektronu z materiału. Energia wiązania jest charakterystyczna dla pierwiastka i orbity, z której wyrzucany jest elektron.

PES można wykorzystać do badania struktury elektronowej materiałów, w tym struktury pasma walencyjnego, struktury pasma przewodnictwa i widm na poziomie rdzenia. PES można również wykorzystać do badania wiązań chemicznych w materiałach i identyfikacji różnych pierwiastków obecnych w materiale.

PES to potężne narzędzie do analizy powierzchni, szeroko stosowane w różnych dziedzinach, w tym w fizyce, chemii, materiałoznawstwie i biologii.