硬X射线光电子能谱（HAXPES）

Joseph+C.+Woicik

电子能谱分析是一种研究物质表层元素组成与离子状态的表面分析技术。其基本原理是利用单色射线照射样品，使样品中原子或者分子的电子受激发射，然后测量这些电子的能量分布。通过与已知元素的原子或者离子的不同壳层的电子的能量相比较，就可以确定未知样品中原子或者离子的组成和状态。X射线光电子能谱，分为软X射线光电子能谱和硬X射线光电子能谱，是根据物质中各元素所辐射的特征X射线谱的波长和强度，来测定元素成分的分析方法。用高速电子流轰击原子内层电子，并产生电子跃迁，使其发生特征X射线，通过波长色散或能量色散分辨波长或能量并用探测器测量其强度。X射线光电子谱是重要的表面分析技术之一。它不仅能探测表面的化学组成，而且可以确定各元素的化学状态，因此，在化学、材料科学及表面科学中得以广泛地应用。

本书首次全面地提供了当今科技水平最新硬X射线光电子能谱（HAXPES）技术的介绍，能够有力地帮助该书读者在自己的相关研究中获益。本书章节均由本领域的专家撰写，包括硬X射线光电子能谱技术的发展历史、现代仪器、理论和应用。本书涵盖物理学、化学和材料科学与工程。考虑到该技术的快速发展，本书一些章节中重点说明硬X射线光电子能谱技术未来的发展机遇。

本书共分20章：1.硬X射线光电子发射：概述和未来展望；2.光电子能谱第一次大发展及其與HAXPES的关系；3.HAXPES在同步辐射时代的黎明；4.原子和分子的硬X射线光电子能谱；5.硬X射线光电子能谱的非弹性平均自由路径、平均逃逸深度、信息深度和有效衰减长度；6.硬X射线角分辨光电子能谱（HARPES）；7.HARPES一步模型描述：包括无序和温度效应；8.在X射线光电子能谱中的反应效应；9.电子屏蔽、电荷载体和相关性的深度依赖性：理论和实验；10.最终状态影响对XPS光谱从第一行过渡金属的影响；11.优化偏振依赖硬X射线光电子发射固体实验；12.由硬X射线驻波激发的光电子发射；13.使用X射线光电子能谱的深度分布和内部结构测定低维材料；14.用X射线光电子能谱探测钙钛矿界面和超晶格；15.HAXPES异质结带校准测量；16.HAXPES先进半导体研究；17.环境压力下液体/固体界面HAXPES测量；18.HAXPES高级材料应用；19.光电子显微镜和HAXPES；20.飞秒时间分辨HAXPES。

本书编辑Joseph C. Woicik是位于纽约的国家标准与技术研究所的物理学家。本书适用于X射线光电子能谱相关专业的学生和研究人员，是一本内容全面的参考书。

杨盈莹，副研究员

（中国科学院半导体研究所）