新方向！科学家用新型X射线装置探索电子性质，从而设计新材料

科学界正准备迎接终极挑战，他们计划挑战光的速度。在这项探索中，他们正在弥补新材料的电子和磁性能，以提高下一代逻辑、存储器和能量装置的性能。

2018年10月21到26日，在加利福尼亚州长滩举行了第65届AVS国际研讨会和展览会，Alexander Gray将利用软硬X射线分辨光电发射光谱（ARPES），来探索量子的深度和量子材料的动量分辨电子结构。他的演讲题为“同步加速器和基于FEL分析的新趋势” （Novel Trends in Synchrotron and FEL-based Analysis）。

硬X射线光电子能谱建立在X射线光电子能谱上。它利用高能X射线探测物质的电子结构。尽管光电子能谱学在过去的半个世纪里取得了很大的成功，但是它却仅限于探测物质表面的结构。动量分辨率的增加让科学家可以绘制电子带的色散图，从而可以解析结晶固体的电子性质。有了这些信息，科学家可以表征纳米尺度电子特性的演化，用来作为深度的函数。他们的工作可以用来设计未来材料。

“对于许多有前景的新材料，如拓扑绝缘体、Weyl半金属、强关联的氧化物和高温超导体，他们的电子和磁性能随着深度和材料的接近度而显著变化，” 天普大学助理教授Gray说。通过获得更高的激发能，我们可以得到关于材料深层、埋藏界面和真实电子结构的缺失信息。

Gray和他的同事使用低能和高能X射线光电子来提取关于材料电子结构信息。利用这些工具，它们可以观察到材料的表面之下，并且绘制出作为能量和动量函数的材料真实电子结构。

Gray的团队广泛研究了材料的结构和表面、界面和整体电子性质。通过表征电子特性的三个级别，就有可能设计新材料。Gray指出那些可以适应外界刺激的材料，如电场、温度或阳光。“信息就是力量，”Gray说。这项研究是第一步，使我们可以了解新材料的基本物理性质。

2018年10月24日星期三下午5点20分，Alexander Gray在加利福尼亚长滩会议中心202A室发表题为“结合软硬X射线角分辨光电发射探测工程量子固体的体电子结构”的演讲。

文章来自phys，原文题目为Looking at a future where aircraft de-icing is a thing of the past，由材料科技在线汇总整理。