了解材料中电子的行为对材料科学和设备工程的发展至关重要。传统的光电子能谱学能够深入揭示固体电子结构的本质。目前，全世界都在研究微米尺度的电子结构。日本分子科学研究所的 UVSOR 同步设施建造了一台最先进的动量分辨光电子能谱仪，该仪器具有额外的微观功能，被称为"光电子动量显微镜"，彻底改变了微米尺度的电子行为分析。

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光束线 BL6U、BL7U、新建的 BL7U 分支和电子存储环以虚线标出。左上（下）插图显示了利用 BL6U（BL7U 分支）测量的金（111）表面的光电子动量图案。资料来源：分子科学研究所 Fumihiko Matsui 教授小组

日本 UVSOR 设施推出的首台双光束线光电子动量显微镜可用于研究电子在材料中的行为，尤其是分析价轨道方面带来了突破性进展，推动了材料科学的发展。

分子科学研究所/高等研究大学（SOKENDAI）的研究人员与大阪大学（Osaka University）合作，对这一先进的分析仪和实验站进行了升级，将两条起伏光束线用作激发源。通过将现有的真空紫外线（VUV）光束线 BL7U 分支开来，现在除了来自光束线 BL6U 的软 X 射线光束外，光电子动量显微镜还可以同时使用 VUV 光。

这台世界上第一台"双光束线光电子动量显微镜"可以：1）使用掠入射软 X 射线光进行元素选择性测量；2）使用正常入射紫外光进行高度对称测量。利用这些光源的灵活性，为电子行为的多模式分析开辟了一条新途径。

要特别强调的是，在正常入射配置下进行光电子能谱分析，全世界只有 UVSOR 的这台仪器可以做到。这种正常入射的高对称配置尤其有利于通过光子偏振依赖的过渡矩阵元素分析对价电子轨道进行精确分析。在这项工作中将这种方法应用于金（111）表面的价电子。

这种独特的双光束线光电子动量显微镜能让人更深入地了解材料中的电子行为，在凝聚态物理、分子科学和材料科学领域带来创新。

编译来源：ScitechDaily