亚纳米尺度测量界面晶格振动的方法:四维电子能量损失能谱技术

本文介绍了近年来发展的四维电子能量损失谱(four-dimensional electron energy loss spectroscopy,4D-EELS)方法的原理及在界面晶格动力学研究方面的应用。详细阐述了四维电子能量损失谱数据采集的需求、方案设计、技术特点等,并对比了该方法与其它散射谱学方法,尤其是振动谱学技术的主要优缺点。该方法的主要特点是在具有较高能量分辨率的同时,可以分别实现较高的空间、动量分辨能力,也可以通过调整实验参数灵活地在二者间取得平衡,从而将色散测量的空间分辨率提高至纳米量级。这一方法的发展使得声子色散的测量不再依赖于中子散射、同步辐射等大科学装置,也不再局限于大单晶样品的测量,能够实现对单个纳米结构甚至单原子尺寸的界面进行色散测量。