设备综述

       经过多年的努力,课题组已发展成为以ARPES为主体,与STM和薄膜设备联合的综合实验仪器平台,包括上海光源“梦之线”、多套先进的ARPES和STM设备以及与薄膜设备组成的联合系统。

       课题组牵头建设了上海同步辐射光源BL09U线站—“梦之线”,并负责ARPES实验站的运行。“梦之线”最主要的优势是从极紫外到软X射线波段的超宽能段覆盖,可以大范围调谐入射光的光子能量,实现材料体态和表面态电子结构的全面表征。

       联合系统包括课题组建设的怀柔综合极端条件实验装置STM-ARPES-OMBE-PLD以及组内的ARPES-MBE-OMBE和STM-OMBE真空互联系统,实现了薄膜材料的原位生长和实空间/动量空间电子态的联合测量。还设计组装了超高真空手提箱,可以在超高真空环境中将薄膜材料转移到其它独立的ARPES和STM中,更加全面地研究薄膜材料的电子态。

       课题组还拥有多套独立的ARPES和STM设备,包括时间分辨ARPES、空间分辨ARPES(搭建中)、深紫外激光ARPES、3He超高分辨ARPES、稀释制冷矢量磁场STM(搭建中)、JT制冷STM(搭建中),以及多套独立的PLD设备。

       基于以上设备,课题组成员针对拓扑、超导、关联等量子体系的单晶、薄膜和二维材料在动量空间和实空间的电子态开展全面的研究。此外,还与电场、光场、磁场、应力等多种调控手段相结合,原位调控和表征材料的电子结构。