11 EELS
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电子能量损失谱
Electron Energy Loss Spectroscopy
（EELS）
电子
电子
材料
I
弹性峰
损失峰
Ek
•电子能量损失的起源 •研究电子能量损失的意义
•电子能量损失谱仪的结构示意
•研究实例
电子能量损失在何处？
•电子的带间跃迁（如AES）
•产生“元激发”（极化子、声子等） •激发吸附分子、原子振动
b不同厚度的 Alq3沉积到MgF2上的HREELS谱图
不同厚度的Mg沉 积到Alq3上的
HREELS谱图
（a）Alq3的结构，（b）-（i）为八种可能的Mg-Alq3反应模式
结论
MgF2与Alq3（八羟基喹啉）发生相互作用释放 出Mg原子 从MgF2中分解出来的Mg与Alq3中的Al、O和N 相互作用，反应后Mg的位置处于Alq3分子的平 面外
EELS的其他用途
TEM中利用高能电子束可以用来做电子源， 再加装电子能量分析器就可以做EELS。 TEM的EELS可以用来做什么？ 优缺点？
红外吸收光谱
红外光子
光子
光子
光子在何处被吸收？
•电子的带间跃迁（光电效应） •产生“元激发”（极化子、声子等） •激发吸附分子、原子振动
I
n
吸收峰，谱峰下陷
电子能量损失谱和红外吸收光 谱的对比 •电子的带间跃迁 •产生“元激发”（极化子、声子等） •激发吸附分子、原子振动
电子能量损失谱和红外吸收光 谱的对比
分辨率 表面灵敏度 聚焦性
高
低
EELS
IRS
100meV <100meV
高
一般
光致发光谱（PL）
光子
光子
实验报告问题
电子中和枪
电子枪的性能要求 能量 LEED AES
101 -102 103 100
单色性
一般 低 高
聚焦性
高 高 高
Baidu NhomakorabeaEELS
电子中和枪对性能的要求？
电子枪
信号输出
能量单色器
能量分析器
样品
电子能量单色器的工作原理？
能量单色器
电子枪
样品
能量分析器
信号输出
HREELS 谱仪结构
ELS3000 (LK Technologies, USA)
激发吸附分子、原子振动
I
弹性峰
CO / Ni(111)
X24 1 2 3
EL (meV) 0 100 200
EELS中的角度影响
+ -
EELS中的角度影响
- + + -
EELS中的静电屏蔽
+ -
HREELS study on the interaction of MgF2 with 3 tris (8-hydroxy-quinoline) aluminum (Alq3)
有机发光器件 金属层 有机层 ITO 玻璃
有机发光器件 金属层 有机层 ITO 玻璃
有机发光器件 金属层 有机层 ITO 玻璃
a 不同厚度的 MgF2沉积到Alq3 上的HREELS谱图 b 不同厚度的 Alq3沉积到MgF2
上的HREELS谱图
a 不同厚度的MgF2沉积到Alq3上的HREELS谱图
电子的带间跃迁
产生“元激发”（极化子、声子等）
激发吸附分子、原子振动
研究电子能量损失的意义
•了解电子态 •了解微观相互作用 •了解微观结构
•电子能量损失谱仪的结构示意
电子（电子枪） 电子
材料
电子枪示意图
灯丝
加速电压
聚焦
偏转
电子枪的使用
低能电子衍射（LEED）
俄歇电子能谱（AES） 电子能量损失谱（EELS）
Electron Energy Loss Spectroscopy
（EELS）
电子
电子
材料
I
弹性峰
损失峰
Ek
•电子能量损失的起源 •研究电子能量损失的意义
•电子能量损失谱仪的结构示意
•研究实例
电子能量损失在何处？
•电子的带间跃迁（如AES）
•产生“元激发”（极化子、声子等） •激发吸附分子、原子振动
b不同厚度的 Alq3沉积到MgF2上的HREELS谱图
不同厚度的Mg沉 积到Alq3上的
HREELS谱图
（a）Alq3的结构，（b）-（i）为八种可能的Mg-Alq3反应模式
结论
MgF2与Alq3（八羟基喹啉）发生相互作用释放 出Mg原子 从MgF2中分解出来的Mg与Alq3中的Al、O和N 相互作用，反应后Mg的位置处于Alq3分子的平 面外
EELS的其他用途
TEM中利用高能电子束可以用来做电子源， 再加装电子能量分析器就可以做EELS。 TEM的EELS可以用来做什么？ 优缺点？
红外吸收光谱
红外光子
光子
光子
光子在何处被吸收？
•电子的带间跃迁（光电效应） •产生“元激发”（极化子、声子等） •激发吸附分子、原子振动
I
n
吸收峰，谱峰下陷
电子能量损失谱和红外吸收光 谱的对比 •电子的带间跃迁 •产生“元激发”（极化子、声子等） •激发吸附分子、原子振动
电子能量损失谱和红外吸收光 谱的对比
分辨率 表面灵敏度 聚焦性
高
低
EELS
IRS
100meV <100meV
高
一般
光致发光谱（PL）
光子
光子
实验报告问题
电子中和枪
电子枪的性能要求 能量 LEED AES
101 -102 103 100
单色性
一般 低 高
聚焦性
高 高 高
Baidu NhomakorabeaEELS
电子中和枪对性能的要求？
电子枪
信号输出
能量单色器
能量分析器
样品
电子能量单色器的工作原理？
能量单色器
电子枪
样品
能量分析器
信号输出
HREELS 谱仪结构
ELS3000 (LK Technologies, USA)
激发吸附分子、原子振动
I
弹性峰
CO / Ni(111)
X24 1 2 3
EL (meV) 0 100 200
EELS中的角度影响
+ -
EELS中的角度影响
- + + -
EELS中的静电屏蔽
+ -
HREELS study on the interaction of MgF2 with 3 tris (8-hydroxy-quinoline) aluminum (Alq3)
有机发光器件 金属层 有机层 ITO 玻璃
有机发光器件 金属层 有机层 ITO 玻璃
有机发光器件 金属层 有机层 ITO 玻璃
a 不同厚度的 MgF2沉积到Alq3 上的HREELS谱图 b 不同厚度的 Alq3沉积到MgF2
上的HREELS谱图
a 不同厚度的MgF2沉积到Alq3上的HREELS谱图
电子的带间跃迁
产生“元激发”（极化子、声子等）
激发吸附分子、原子振动
研究电子能量损失的意义
•了解电子态 •了解微观相互作用 •了解微观结构
•电子能量损失谱仪的结构示意
电子（电子枪） 电子
材料
电子枪示意图
灯丝
加速电压
聚焦
偏转
电子枪的使用
低能电子衍射（LEED）
俄歇电子能谱（AES） 电子能量损失谱（EELS）