中國教育在線
近日，張江大科(ke)(ke)學(xue)裝置集群再(zai)添(tian)科(ke)(ke)研利(li)器。由上(shang)海科(ke)(ke)技大學(xue)負責(ze)設(she)計研發(fa)和建設(she)的(de)上(shang)海同(tong)步輻(fu)射光源納米角分(fen)辨光電子能譜(NanoARPES)實驗(yan)站順利(li)通過了(le)中國(guo)科(ke)(ke)學(xue)院組(zu)織的(de)工藝測試(shi)驗(yan)收。該實驗(yan)站是(shi)上(shang)海同(tong)步輻(fu)射光源二(er)期工程中納米自旋(xuan)與磁學(xue)線站的(de)重要組(zu)成(cheng)部分(fen)。這是(shi)我(wo)國(guo)首臺NanoARPES裝置，實驗(yan)站的(de)建成(cheng)填補了(le)國(guo)內相關(guan)研究(jiu)設(she)施的(de)空白(bai)，總體參(can)數性能達到(dao)國(guo)際頂尖水平。
NanoARPES實驗(yan)站(zhan)
NanoARPES技術通過(guo)將(jiang)同步輻射(she)光(guang)斑(ban)尺寸(cun)聚(ju)焦(jiao)到百(bai)納米量(liang)級（傳統的(de)(de)ARPES光(guang)斑(ban)的(de)(de)1/100）獲得(de)具有(you)(you)(you)空間(jian)分(fen)(fen)辨(bian)能(neng)力的(de)(de)角(jiao)分(fen)(fen)辨(bian)光(guang)電子(zi)(zi)能(neng)譜，極大地拓展了(le)ARPES的(de)(de)研(yan)究體(ti)系(xi)和范疇(chou)(chou)。NanoARPES既可(ke)高效率地探(tan)(tan)測(ce)極小尺寸(cun)的(de)(de)樣品(pin)或具有(you)(you)(you)相分(fen)(fen)離的(de)(de)多晶疇(chou)(chou)材(cai)料電子(zi)(zi)結構，又可(ke)開創性地研(yan)究樣品(pin)邊(bian)緣/疇(chou)(chou)界等局(ju)域空間(jian)的(de)(de)電子(zi)(zi)特(te)(te)性；對于低維材(cai)料人(ren)工異質結（如Moire體(ti)系(xi)）電子(zi)(zi)結構、拓撲量(liang)子(zi)(zi)材(cai)料邊(bian)緣態等前(qian)沿(yan)科學問(wen)題探(tan)(tan)索更(geng)具有(you)(you)(you)獨特(te)(te)的(de)(de)優勢。目前(qian)NanoARPES實驗站僅在(zai)發(fa)達國家同步輻射(she)光(guang)束線(xian)上(shang)部署運行，如美國ALS BL7、英國DIAMOND I05、法國SOLEIL ANTARE、意(yi)大利ELETTRA Spectromicroscopy。
上海科技(ji)大學建設團隊與實驗站合影（左起：劉芳(fang)、劉鵬、吳凡、張(zhang)敬、王美曉(xiao)、柳仲楷、張(zhang)宗霖）
國(guo)家(jia)“十(shi)二五(wu)”重大科技基礎設(she)(she)(she)(she)施項(xiang)目“上海光(guang)源(yuan)線站工程”部署(shu)規劃(hua)建設(she)(she)(she)(she)“納米自旋與磁學(xue)線站”，其中NanoARPES實驗站是國(guo)內首套同類裝置(zhi)(zhi)(zhi)，由(you)上海科技大學(xue)負責建設(she)(she)(she)(she)。從初步設(she)(she)(she)(she)計，建設(she)(she)(she)(she)測(ce)試(shi)實驗站(上海光(guang)源(yuan)BL03U支(zhi)線)到(dao)最終(zhong)裝置(zhi)(zhi)(zhi)搭建歷時(shi)(shi)近6年時(shi)(shi)間(jian)。在整個過程中項(xiang)目團隊自主創新，團結協作(zuo)，克服了旋轉真空腔(qiang)設(she)(she)(she)(she)計、光(guang)路(lu)定位與診斷、樣品位置(zhi)(zhi)(zhi)精密操縱及穩定性(xing)、低溫(wen)性(xing)能等多重技術難(nan)關，順利按時(shi)(shi)完成項(xiang)目的建設(she)(she)(she)(she)。
由來自中國(guo)科學(xue)(xue)技術(shu)大(da)學(xue)(xue)、上海交(jiao)通(tong)大(da)學(xue)(xue)、中國(guo)科學(xue)(xue)院高能物理研究所和(he)復旦(dan)大(da)學(xue)(xue)的(de)5名專家(jia)(jia)組成項(xiang)目(mu)工(gong)藝測(ce)(ce)試(shi)專家(jia)(jia)組，詳細審核了(le)測(ce)(ce)試(shi)內容(rong)、測(ce)(ce)試(shi)方(fang)法和(he)測(ce)(ce)試(shi)大(da)綱，聽取(qu)了(le)項(xiang)目(mu)研制報(bao)告(gao)和(he)自測(ce)(ce)報(bao)告(gao)，并(bing)進行了(le)現場測(ce)(ce)試(shi)。測(ce)(ce)試(shi)結果表(biao)明：NanoARPES實(shi)驗(yan)站(zhan)(zhan)的(de)實(shi)測(ce)(ce)光斑、能量(liang)分(fen)辨率(lv)、光通(tong)量(liang)等(deng)各(ge)項(xiang)指(zhi)(zhi)標均達到或優(you)于(yu)設計(ji)指(zhi)(zhi)標。其中，實(shi)驗(yan)站(zhan)(zhan)水平/豎直(zhi)方(fang)向(xiang)的(de)空間分(fen)辨率(lv)均優(you)于(yu)200nm，能量(liang)分(fen)辨率(lv)優(you)于(yu)10meV@91eV/30K。總體性能達到國(guo)際頂尖水平。
NanoARPES實(shi)驗站(zhan)的順(shun)利建成及(ji)工(gong)藝驗收意味著我國在此(ci)項光子科學先進測量手段上打破了(le)(le)國際壟(long)斷，為國內科學家(jia)開(kai)展(zhan)相關(guan)研(yan)究提供(gong)了(le)(le)一流的研(yan)究平臺。目前，該實(shi)驗站(zhan)已開(kai)始進行系統優化(hua)調試并(bing)開(kai)展(zhan)了(le)(le)初(chu)步科學實(shi)驗測試，將在不久(jiu)的將來向(xiang)全世界的科研(yan)用戶開(kai)放。
工藝驗收現場
NanoARPES實驗站200nm空(kong)間分辨率(lv)實測結果
NanoARPES實驗(yan)站的(de)設(she)(she)(she)計(ji)與建(jian)(jian)設(she)(she)(she)由上(shang)(shang)(shang)海(hai)(hai)科技(ji)大(da)(da)(da)學物(wu)(wu)質(zhi)學院陳宇林-柳(liu)仲(zhong)楷項目(mu)(mu)團隊完成。其中副(fu)研(yan)究(jiu)員(yuan)王(wang)美(mei)曉具(ju)體負責實驗(yan)站的(de)整(zheng)體設(she)(she)(she)計(ji)、搭(da)建(jian)(jian)和(he)工(gong)程項目(mu)(mu)推進；工(gong)程師(shi)王(wang)峰完成多自(zi)由度(du)壓電陶瓷(ci)樣(yang)品臺的(de)研(yan)發、改(gai)(gai)進和(he)液氦溫(wen)(wen)度(du)低(di)溫(wen)(wen)冷頭(tou)的(de)設(she)(she)(she)計(ji)；機(ji)械加工(gong)中心主任、物(wu)(wu)質(zhi)學院副(fu)研(yan)究(jiu)員(yuan)劉(liu)芳(fang)和(he)大(da)(da)(da)科學中心高級工(gong)程師(shi)劉(liu)鵬(peng)為(wei)項目(mu)(mu)的(de)難點攻關(guan)和(he)技(ji)術改(gai)(gai)進進行技(ji)術支持(chi)(chi)；特聘教授陳宇林，助理(li)教授柳(liu)仲(zhong)楷負責項目(mu)(mu)整(zheng)體的(de)規劃、設(she)(she)(she)計(ji)和(he)協調管(guan)理(li)。課題組內的(de)博士后(hou)、研(yan)究(jiu)生、本(ben)科生同(tong)學為(wei)實驗(yan)站的(de)搭(da)建(jian)(jian)投入了(le)大(da)(da)(da)量的(de)工(gong)作。上(shang)(shang)(shang)科大(da)(da)(da)物(wu)(wu)質(zhi)學院及拓撲物(wu)(wu)理(li)實驗(yan)室、大(da)(da)(da)科學中心、機(ji)械加工(gong)中心為(wei)項目(mu)(mu)建(jian)(jian)設(she)(she)(she)提供了(le)有力的(de)支持(chi)(chi)。上(shang)(shang)(shang)海(hai)(hai)光源二期(qi)工(gong)程團隊提供了(le)束線建(jian)(jian)設(she)(she)(she)及技(ji)術支持(chi)(chi)。
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