Metoda obrazowania oparta o pomiar ilości i energii fotoelektronów, wybitych przez promieniowanie rentgenowskie lub ultrafioletowe w kolejnych punktach próbki. Metoda ta umożliwia obrazowanie powierzchni materiałów z rozdzielczością rzędu kilkudziesięciu nanometrów. Dzięki czułości chemicznej, możliwe jest stworzenie mapy rozkładu pierwiastków i ich otoczeń chemicznych na powierzchni. W połączeniu z metodą XMCD umożliwia również obrazowanie domen magnetycznych na powierzchni badanych związków.

Metoda jest czuła powierzchniowo i pozwala na zebranie sygnału z warstwy o grubości do kilku nanometrów.

Metoda PEEM jest wykorzystywana m. in. w następujących obszarach:

• inżynieria powierzchni (cienkie warstwy, nanoszenie, charakteryzacja, starzenie, przejścia fazowe na powierzchni)
• magnetyzm (obrazowanie domen magnetycznych, stabilność temperaturowa, struktury niskowymiarowe)
• materiały niskowymiarowe (obrazowanie materiałów dwuwymiarowych, np. grafenu, czy chalkogenków metali przejściowych).

Metoda PEEM jest dostępna na linii badawczej DEMETER, z wykorzystaniem miękkiego promieniowania rentgenowskiego o energii od 150 eV do 2000 eV. Na linii możliwe jest badanie jedynie ciał stałych, kompatybilnych z warunkami ultrawysokiej próżni. Możliwe jest obrazowanie powierzchni próbek z czułością chemiczną, z rozdzielczością przestrzenną kilkudziesięciu nm. Próbki mogą być badane w temperaturze od 100K do 1200K, co umożliwia zaobserwowanie magnetycznych przejść fazowych.