[發(fā)明專利]一種圖像型電子自旋分析器

有效

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• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN109470731B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 喬山
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01N24/00
• 分類號: G01N24/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓

1.一種圖像型電子自旋分析器，其特征在于，所述圖像型電子自旋分析器至少包括：

電子光學系統、散射靶及二維圖像型電子探測器；

所述電子光學系統用于使初始入射電子偏轉第一設定角度后在所述散射靶平面或所述散射靶平面后的任意一平面上成像，再使經所述散射靶彈性散射后的出射電子偏轉第二設定角度后在所述二維圖像型電子探測器平面上成像；

其中，所述電子光學系統包括磁場和非軸對稱透鏡群；所述磁場用于分離入射電子和出射電子的運動軌道并實現電子運動方向的偏轉，所述磁場在垂直磁場方向和平行磁場方向具有不同的電子光學特性；所述非軸對稱透鏡群用于補償磁場電子光學特性在垂直及平行磁場方向的非對稱性，減小像差，并使電子束在像平面上在沿垂直磁場方向和平行磁場的兩個方向上同時成像。

2.根據權利要求1所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述第一設定角度為(0°，360°)，所述第二設定角度為(0°，360°)。

3.根據權利要求2所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述第一設定角度及所述第二設定角度為10°、15°、20°、25°、30°、45°、60°、90°、120°、135°或180°中任意一個角度或任意兩個角度。

4.根據權利要求1所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述非軸對稱透鏡群包括多個透鏡組，其中至少一個透鏡組為非軸對稱透鏡組。

5.根據權利要求4所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述非軸對稱透鏡組至少包括一個非軸對稱透鏡。

6.根據權利要求5所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述非軸對稱透鏡為圓柱形電透鏡一分為多而構筑的電多極透鏡。

7.根據權利要求6所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述非軸對稱透鏡為電四極透鏡。

8.根據權利要求6所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：可以通過調整所述電多極透鏡的電極電壓，實現電子束的偏轉。

9.根據權利要求1所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述電子光學系統的中心軸線與所述散射靶的法線的夾角為(-90°，90°)。

10.根據權利要求9所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述電子光學系統的入射電子束中心軸線、散射電子束中心軸線與所述散射靶的法線的夾角為0°、±15°、±20°、±25°、±30°、±45°或±60°中任意一個角度或任意兩個角度。

11.根據權利要求1所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述散射靶的材料包括鐵磁性材料或具有高自旋-軌道相互作用的材料。

12.根據權利要求11所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述鐵磁性材料包括鐵磁性氧化鐵。

13.根據權利要求11所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述高自旋-軌道相互作用材料包括鎢、銥、金、拓撲絕緣體的單晶或非晶材料。

14.根據權利要求1所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述二維圖像型電子探測器包括微通道板、熒光板及相機。

15.根據權利要求1所述的圖像型電子自旋分析器，其特征在于：所述二維圖像型電子探測器包括微通道板及延遲線探測器。