X射线光电子能谱分析教材（PPT 36页)

第七章电子能谱
X-射线光电子能谱仪，是一种表面分析技术，
主要用来表征材料表面元素及其化学状态。
基本原理:使用X-射线与样品表面相互作用，
利用光电效应，激发样品表面发射光电子，
利用能量分析器，测量光电子动能，
根据B.E=hv-K.E-W.F进而得到激发电子的结合能。
我们就是为了得到样品的结合能！
§7.1电子能谱的基本原理
副量子数L表示原子轨道的形状。L=0时（称s轨道），
其原子轨道呈球形分布（图4-5）；l=1时（称p轨道），
其原子轨道呈哑铃形分布（图4-6）
原子结构
§7.2X射线光电子能谱（XPS）
Ni-P合金的Ni2p3/2XPS谱
7.3XPS谱图中谱线
XPS光电子线及伴线
A.光电子线:在图谱中明显而尖锐的谱峰。强度最大，峰宽最小，
对称性最好。称为主峰-元素定性分析主要依据。
B.俄歇线：俄歇电子形成的谱线。
俄歇谱线的表示：LMM俄歇电子是L层电子被激发，M层电子填充到L层，
释放的能量又使另一个M层电子激发所形成的俄歇电子。
C.X射线卫星线:X射线并非单色，阳极材料原子产生荧光X射线效应，
这些射线统称Kα1,2X射线的卫星线。卫星线激发的光电子形成X射线卫星峰。
表现图谱，在主光电子线的低结合能或高结合能端较小的卫星峰。
D.多重分裂：原子电离后空位与自旋电子发生偶合，得到不同终态，
相应每一个终态，在图谱上将有一条谱线。
配位体相同时，多重分裂与未成对电子数正相关。
多重分裂谱线能量差与配位体离子电负性相关，可以用于判断价态。
E.能量损失谱线：光电子穿过样品表面时，同原子间发生非弹性碰撞、
损失能量后在图谱上出现的伴峰。
F.电子的振激与振离谱线
..............................