硬X射線光電子能譜（HAXPES）

Joseph+C.+Woicik

電子能譜分析是一種研究物質表層元素組成與離子狀態的表面分析技術。其基本原理是利用單色射線照射樣品，使樣品中原子或者分子的電子受激發射，然后測量這些電子的能量分布。通過與已知元素的原子或者離子的不同殼層的電子的能量相比較，就可以確定未知樣品中原子或者離子的組成和狀態。X射線光電子能譜，分為軟X射線光電子能譜和硬X射線光電子能譜，是根據物質中各元素所輻射的特征X射線譜的波長和強度，來測定元素成分的分析方法。用高速電子流轟擊原子內層電子，并產生電子躍遷，使其發生特征X射線，通過波長色散或能量色散分辨波長或能量并用探測器測量其強度。X射線光電子譜是重要的表面分析技術之一。它不僅能探測表面的化學組成，而且可以確定各元素的化學狀態，因此，在化學、材料科學及表面科學中得以廣泛地應用。

本書首次全面地提供了當今科技水平最新硬X射線光電子能譜（HAXPES）技術的介紹，能夠有力地幫助該書讀者在自己的相關研究中獲益。本書章節均由本領域的專家撰寫，包括硬X射線光電子能譜技術的發展歷史、現代儀器、理論和應用。本書涵蓋物理學、化學和材料科學與工程。考慮到該技術的快速發展，本書一些章節中重點說明硬X射線光電子能譜技術未來的發展機遇。

本書共分20章：1.硬X射線光電子發射：概述和未來展望；2.光電子能譜第一次大發展及其與HAXPES的關系；3.HAXPES在同步輻射時代的黎明；4.原子和分子的硬X射線光電子能譜；5.硬X射線光電子能譜的非彈性平均自由路徑、平均逃逸深度、信息深度和有效衰減長度；6.硬X射線角分辨光電子能譜（HARPES）；7.HARPES一步模型描述：包括無序和溫度效應；8.在X射線光電子能譜中的反應效應；9.電子屏蔽、電荷載體和相關性的深度依賴性：理論和實驗；10.最終狀態影響對XPS光譜從第一行過渡金屬的影響；11.優化偏振依賴硬X射線光電子發射固體實驗；12.由硬X射線駐波激發的光電子發射；13.使用X射線光電子能譜的深度分布和內部結構測定低維材料；14.用X射線光電子能譜探測鈣鈦礦界面和超晶格；15.HAXPES異質結帶校準測量；16.HAXPES先進半導體研究；17.環境壓力下液體/固體界面HAXPES測量；18.HAXPES高級材料應用；19.光電子顯微鏡和HAXPES；20.飛秒時間分辨HAXPES。

本書編輯Joseph C. Woicik是位于紐約的國家標準與技術研究所的物理學家。本書適用于X射線光電子能譜相關專業的學生和研究人員，是一本內容全面的參考書。

楊盈瑩，副研究員

（中國科學院半導體研究所）