§82紫外光电子能谱(UPS) @电谱 823自旋-轨道耦合 E:/ E3/2 自旋一轨道耦合的结 果导致其能级发生分 裂,形成两个具有不 同能量的态,例如轨 道量子数为,即得, E1/2 CHoBr 1-2,j2=1+ 它们的能量差值: 10.5 电离能(ev) △E.=E.-E 2021/4/25 谱学导论
2021/4/25 谱学导论 11 l 自旋－轨道耦合的结 果导致其能级发生分 裂，形成两个具有不 同能量的态，例如轨 道量子数为 ，即得， 它们的能量差值: Ej = Ej − Ej 1 2 2 1 2 2 1 1 j = l − , j = l + 8.2.3 自旋－轨道耦合 §8.2 紫外光电子能谱(UPS)
§82紫外光电子能谱(UPS) @电谱 8.24自旋-自旋耦合 对开壳层分子,当其它成对电子中一个被激发发射 出来后,留下一个未配对电子。与原来未配对电子 的自旋相互作用可出现平行和反平行二种情况,从 而有二种不同能量状态,并使光电子能量也不同, 引起谱线的分裂。例如Q2分子 U的谱带结构和特征直接与分子轨道能 级次序、成键性质有关。因此对分析分子 的电子结构是非常有用的一种技术。 2021/4/25 谱学导论 12
2021/4/25 谱学导论 12 8.2.4 自旋－自旋耦合 对开壳层分子，当其它成对电子中一个被激发发射 出来后，留下一个未配对电子。与原来未配对电子 的自旋相互作用可出现平行和反平行二种情况，从 而有二种不同能量状态，并使光电子能量也不同， 引起谱线的分裂。例如O2分子 的谱带结构和特征直接与分子轨道能 级次序、成键性质有关。因此对分析分子 的电子结构是非常有用的一种技术。 UPS §8.2 紫外光电子能谱(UPS)
§83X射线光电予能谮(XPS) @电谱 58.3X射线光电子能谱(XPS) 由于各种原子轨道中电子的结合能是一定的,因此 XPS可用来测定固体表面的化学成分,一般又称为化 学分析光电子能谱法( Electron Spectroscopy for Chemical Analysis,简称ESCA)。 与紫外光源相比,射线的线宽在0.7eV以上,因此 不能分辨出分子、离子的振动能级。 在实验时样品表面受辐照损伤小,能检测周期表中 除H和He以外所有的元素,并具有很高的绝对灵 敏度。因此是目前表面分析中使用最广的谱仪之 2021/4/25 谱学导论 13
2021/4/25 谱学导论 13 §8.3 X射线光电子能谱（XPS） 由于各种原子轨道中电子的结合能是一定的，因此 XPS 可用来测定固体表面的化学成分,一般又称为化 学分析光电子能谱法（ Electron Spectroscopy for Chemical Analysis，简称 ESCA）。 与紫外光源相比，射线的线宽在0.7eV以上，因此 不能分辨出分子、离子的振动能级。 在实验时样品表面受辐照损伤小，能检测周期表中 除 H 和 He 以外所有的元素，并具有很高的绝对灵 敏度。因此是目前表面分析中使用最广的谱仪之一。 §8.3 X射线光电子能谱（XPS）
§83X射线光电予能谮(XPS) @电谱 8.3,谱图特征0的KL俄歇谱线 01s 0和C两条谱线的存在 表明金属铝的表面已被部 A 2s O KLL 俄耿峰 分氧化并受有机物的污染 9008007006005004003002b0100 是宽能量范围扫描的全谱 结合能eV Al2 A 2p 全馬 低结合能端的放大谱 等高子体澈元 氧化物 等离子体元 价带 右图是表面被氧化且 80160140120100806040 结合能(eV 有部分碳污染的金属 铝的典型的图谱 2021/4/25 谱学导论 14
2021/4/25 谱学导论 14 8.3.1 谱图特征 右图是表面被氧化且 有部分碳污染的金属 铝的典型的图谱 是宽能量范围扫描的全谱 低结合能端的放大谱 O 和 C 两条谱线的存在 表明金属铝的表面已被部 分氧化并受有机物的污染 O的KLL俄歇谱线 §8.3 X射线光电子能谱（XPS）
§83X射线光电予能谮(XPS) @电谱 金属铝低结合能端 的放大谱(精细结构) 2相邻的肩峰则分 A 2S Al 2p 金属 别对应于A1203中 金属 等离子体激元氧化 铝的2s和2p轨道 氧化物 等离子体激元 的电子 18016014012010080 结合能〔eV 2021/4/25 谱学导论 15
2021/4/25 谱学导论 15 金属铝低结合能端 的放大谱(精细结构) 相邻的肩峰则分 别对应于Al2O3中 铝的2s和2p轨道 的电子 §8.3 X射线光电子能谱（XPS）