Linia badawcza PHELIX jest linią eksperymentalną wykorzystującą miękkie promieniowanie X, którego źródłem jest undulator typu APPLE II z magnesami stałymi.

Tego typu urządzenie wstawkowe daje możliwość otrzymania zmiennej polaryzacji światła: polaryzacji liniowej pod dowolnym kątem, polaryzacji kołowej i eliptycznej.

Stacja końcowa PHELIX umożliwia szeroki zakres badań spektroskopowych i absorpcyjnych, charakteryzujących się różną czułością powierzchniową. Oprócz zbierania standardowych wysokorozdzielczych widm, pozwala ona np. na mapowanie struktury pasmowej w trzech wymiarach oraz detekcję spinu w trzech wymiarach.

W stacji końcowej PHELIX dostępne są:

• bogato wyposażona komora analizy, z hemisferycznym analizatorem energii fotoelektronów o rozdzielczości ~1 meV, detektorem spinowym 3D typu VLEED, detektorem całkowitej fluorescencji oraz dodatkowymi źródłami promieniowania (X, UV) umożliwiającymi pracę bez wiązki,

• komora preparacji z komórkami efuzyjnymi i EBV do wytwarzania cienkich warstw in situ z precyzyjną kontrolą ich grubości, dyfraktometrem LEED, zaworami naciekowymi, umożliwiającymi pracę z różnymi gazami i stanowiskiem pozwalającym na wygrzewanie próbek do 2000°C,

• komora łupaczki mechanicznej, pozwalająca odsłaniać atomowo gładkie powierzchnie w warunkach ultra-wysokiej próżni.

Zastosowania:

• badania nowy materiałów: spintronika, magnetoelektronika, izolatory topologiczne,

• badania cienkich warstw i wielowarstw, włączając w to próbki wytworzone in situ,

• badania powierzchniowe materiałów litych,

• badania powierzchniowego magnetyzmu, stanów powierzchniowych spolaryzowanych spinowo,

• reakcje chemiczne zachodzące na powierzchni, badania modelowych katalizatorów,

• badania biomateriałów.

Źródło	undulator typu Apple II EPU ze stałymi magnesami
Dostępny zakres energii (przy energii elektronów w pierścieniu akumulacyjnym równej 1,5 GeV)	50-1500 eV dla polaryzacji liniowej poziomej, liniowej pionowej, kołowej 70-1500 eV dla polaryzacji liniowej pochylonej pod kątem 45˚
Zdolność rozdzielcza	> 10 000
Maksymalny rozmiar wzbudzonego obszaru na próbce	100 μm × 100 μm dla RP ≥10 000 w całym zakresie energii i dla wszystkich polaryzacji
Strumień fotonów na próbce	≥ 1×1013 fotonów/s/0,1% B.W. dla 50 eV oraz ≥ 1×1011 fotonów/s/0,1% B.W. dla 1500 eV dla maksymalnego RP i prądu elektronów w pierścieniu akumulacyjnym (500 mA)
Polaryzacja promieniowania	polaryzacja liniowa w dowolnym kierunku, polaryzacja kołowa i eliptyczna
Dostępne techniki	PES (ResPES, ARPES, SX-ARPES, SR-ARPES, XPS, UPS, CD-ARPES), XAS (TFY, TEY)

 

Publikacje:

PHELIX – A new soft X-ray spectroscopy beamline at SOLARIS synchrotron
Magdalena Szczepanik-Ciba, Tomasz Sobol, Jacek Szade
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms,
Volume 492, Pages 49-55, 1 April 2021,
DOI: 10.1016/j.nimb.2021.01.021