[发明专利]一种图像型电子自旋分析器

权利要求书

1.一种图像型电子自旋分析器，其特征在于，所述图像型电子自旋分析器至少包括：

电子光学系统、散射靶及二维图像型电子探测器；

所述电子光学系统用于使初始入射电子偏转第一设定角度后在所述散射靶平面或所述散射靶平面后的任意一平面上成像，再使经所述散射靶弹性散射后的出射电子偏转第二设定角度后在所述二维图像型电子探测器平面上成像；

其中，所述电子光学系统包括磁场和非轴对称透镜群；所述磁场用于分离入射电子和出射电子的运动轨道并实现电子运动方向的偏转，所述磁场在垂直磁场方向和平行磁场方向具有不同的电子光学特性；所述非轴对称透镜群用于补偿磁场电子光学特性在垂直及平行磁场方向的非对称性，减小像差，并使电子束在像平面上在沿垂直磁场方向和平行磁场的两个方向上同时成像。

2.根据权利要求1所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述第一设定角度为(0°，360°)，所述第二设定角度为(0°，360°)。

3.根据权利要求2所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述第一设定角度及所述第二设定角度为10°、15°、20°、25°、30°、45°、60°、90°、120°、135°或180°中任意一个角度或任意两个角度。

4.根据权利要求1所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述非轴对称透镜群包括多个透镜组，其中至少一个透镜组为非轴对称透镜组。

5.根据权利要求4所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述非轴对称透镜组至少包括一个非轴对称透镜。

6.根据权利要求5所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述非轴对称透镜为圆柱形电透镜一分为多而构筑的电多极透镜。

7.根据权利要求6所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述非轴对称透镜为电四极透镜。

8.根据权利要求6所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：可以通过调整所述电多极透镜的电极电压，实现电子束的偏转。

9.根据权利要求1所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述电子光学系统的中心轴线与所述散射靶的法线的夹角为(-90°，90°)。

10.根据权利要求9所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述电子光学系统的入射电子束中心轴线、散射电子束中心轴线与所述散射靶的法线的夹角为0°、±15°、±20°、±25°、±30°、±45°或±60°中任意一个角度或任意两个角度。

11.根据权利要求1所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述散射靶的材料包括铁磁性材料或具有高自旋-轨道相互作用的材料。

12.根据权利要求11所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述铁磁性材料包括铁磁性氧化铁。

13.根据权利要求11所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述高自旋-轨道相互作用材料包括钨、铱、金、拓扑绝缘体的单晶或非晶材料。

14.根据权利要求1所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述二维图像型电子探测器包括微通道板、荧光板及相机。

15.根据权利要求1所述的图像型电子自旋分析器，其特征在于：所述二维图像型电子探测器包括微通道板及延迟线探测器。