[科普中國]-可用電子

可用電子，電子電離源中常規(guī)的電子能量為7UeV，高于此能量的電子稱為可用電子。

可用電子衍射可用電子衍射（LEED）是將能量為5～500eV范圍的單色電子入射于樣品表面,通過電子與晶體相互作用,一部分電子以相干散射的形式反射到真空中，所形成的衍射束進入可移動的接收器進行強度測量，或者再被加速至熒光屏，給出可觀察的衍射圖像。其中，第一柵接地，使衍射電子自由飛過樣品和柵之間的空間；第二柵加幾十伏負電壓，可濾去非彈性散射電子。熒光屏施加千伏高壓，使電子有足夠的能量激發(fā)熒光物質。由于物質對電子的散射比對 X射線的散射強很多，使可用電子具有很高的表面靈敏度。1

衍射強度分析是利用LEED確定表面單胞內原子位置的核心問題。由于慢電子的動能與晶體中散射勢相近,通常處理高能電子衍射的運動學理論或修正的運動學理論不能用于可用電子衍射。理論計算與實驗數(shù)據(jù)的比較表明，分析可用電子在晶體中的行為，必須考慮晶體中原子、電子及聲子與它的相互作用，以及可用電子在晶體中所受的多重散射。將所有這些相互作用表示成為一個有效勢V(r)，可用電子的哈密頓量即寫為H=Ho+V(r)，

Ho為入射電子動能。這就將多體問題歸結為求解單電子薛定諤方程：Hψ=Eψ。

待求的衍射強度等于本征波函數(shù)的模的二次方|ψ|?，F(xiàn)代可用電子衍射理論分析很多就是從多重散射格林函數(shù)方法出發(fā)，對具體散射過程作各種模型假設，發(fā)展了若干行之有效的方法，如KKR法、貝基T－矩陣法、重正化向前散射法、雙層法、鏈方法及其他微擾法。低能衍射技術已推廣到研究表面缺陷、二維相變，其理論分析方法也為其他的表面分析技術所借鑒。2

可用電子衍射儀常與多種表面分析儀聯(lián)用，綜合地分析各種金屬、半導體的清潔表面與吸附表面的元素組成和表面原子結構。

本詞條內容貢獻者為:

杜強 - 高級工程師 - 中國科學院工程熱物理研究所