外用户利用该线站在环境科学、能源科学、催化科学与自旋.PDFVIP

软X 射线磁性圆二色光束线和实验站是国家同步辐射实验室二期工程中建设的 子项目之一。它的能量范围从100 到1000 eV，可以测量轻元素K 边以及过渡 金属元素 L 边的 X 射线吸收谱（图 1）。另外，实验站配置了一个小型电磁铁， 当选用圆偏振入射光时，可获得软X 波段的磁性圆二色谱。到目前为止，国内 外用户利用该线站在环境科学、能源科学、催化科学和自旋电子学等领域取得 众多创新性研究成果，在Phys. Rev. Lett.、J. Am. Chem. Soc.、Nano Lett.、 Angew. Chem. Int. Ed.和Adv. Mater.等国际著名期刊上发表了大量的科研成果， 并先后获得了国家自然科学二等奖、科学院重大研究成果等荣誉。 1．光束线结构和主要参数 XMCD 光束线由三个光学元件组成。前端出射的同步辐射光首先被前置镜聚焦 到入射狭缝处，经过入缝的限制，照射到光栅。光束线使用的光栅是平面变间 距光栅，它除了能够将入射光单色化外，还能消除部分象差，提高单色器的分 辨率。单色化后的X 光经过出缝后，后置镜聚焦到样品处。 由于弯铁产生的同步辐射光是由平行于电子轨道面的线偏振光与垂直于轨道面 的线偏振光叠加的，因此在偏离轨道面处获得的同步辐射光是（椭）圆偏振的。 在光束线的前端和前置镜之间设置一个可运动的取光孔，通过选择不同的取光 孔，即可得到（椭）圆偏振或线偏振的X 光。 光束线提供的单色化的X 光的主要参数如下： 能量范围：100—1000eV 能量分辨率：1000@1000eV 光子通量：当分辨本领为1000 时，不低于108/s 偏振度：不低于0.6 2 ．实验站 图1 能够进行吸收边测量的元素 图2 电流与磁场对应关 系 XMCD 实验站是由快速进样室、测试室和光强监测室构成。实验站测量样品 （薄膜或粉末）的吸收谱时，采用的测量方式是样品电流法。为防止样品表面 的静电效应，要求样品具有一定的导电性。另外，样品由快速进样室传递到测 试室，是通过传递杆，考虑到样品托的尺寸，要求薄膜样品的大小为 9x9x1mm3 或9x4x1mm3 为了测量XMCD 吸收谱，实验站建立了一个小型电 磁铁，其最大连续工作的磁场为1500Gs。图2 给出了电磁铁的I-H 曲线。由于 取光孔无法做到相对于电子轨道面完全对称，因此在测量XMCD 时采用了每个 波长点磁化样品2 次的模式。 3. 研究方向 1 软磁材料的磁特性研究，能够给出特定元素的轨道磁矩和自旋磁矩。 2 金属氧化物的原子结构和电子结构研究，明确其化学价和局域配位环境。 3 一些复杂体系中的C、N 和O 的局域配位环境和电子结构研究。 4. 联系人 闫文盛 电话：0551 Email：ywsh2000@ustc.edu.cn 张文华 电话：0551 Email: whzhang@ustc.edu.cn 王峰 电话：0551转1108 Email: wf@ustc.edu.cn 徐法强 电话：0551 Email: fqxu@ustc.edu.cn