Linia eksperymentalna DEMETER - Dual Microscopy and Electron Spectroscopy Beamline Dual Microscopy and Electron Spectroscopy Beamline to linia badawcza wykorzystująca miękkie promieniowanie rentgenowskie o zmiennej polaryzacji, przeznaczona do zaawansowanych eksperymentów mikrospektroskopowych.
Wyposażenie linii eksperymentalnej stanowią dwie stacje końcowe, skaningowy transmisyjny mikroskop rentgenowski (STXM - ang. Scanning Transmission X-ray Microscope) i fotoemisyjny mikroskop elektronowy (PEEM - ang. PhotoEmission Electron Microscope), zainstalowane na dwóch gałęziach pomiarowych.
Stacja PEEM przeznaczona jest do obrazowania nanostruktur powierzchniowych w mezoskali w czasie rzeczywistym w zakresie temperatur od -180°C do 1200°C. W mikroskopie można mierzyć próbki płaskie przygotowane zarówno ex-situ jak i in-situ.
Szczególną zaletą mikroskopu jest możliwość jednoczesnego obrazowania z kontrastem chemicznym i magnetycznym za pomocą rentgenowskiego magnetycznego kołowego i liniowego dichroizmu (XMCD i XMLD) na odpowiednich krawędziach absorpcyjnych materiałów ferromagnetycznych i antyferromagnetycznych.
Jednostką macierzystą dla stacji PEEM jest Instytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera Polskiej Akademii Nauk (IKiFP PAN). Dzięki współpracy SOLARIS z Instytutem Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera Polskiej Akademii Nauk oraz Akademią Górniczo-Hutniczą im. Stanisława Staszica w Krakowie (AGH), 2 marca 2016 r. zostało podpisane porozumienie (informacja o wydarzeniu), w ramach którego stacja końcowa PEEM jest udostępniana Użytkownikom w ośrodku synchrotronowym. W ramach tej współpracy jest także utrzymywana i rozwijana infrastruktura dla stacji końcowej oraz zapewnione jest wsparcie dla Użytkowników w czasie wykonywania pomiarów.
IKiFP PAN oraz AGH zapraszają do współpracy Użytkowników, którym został przyznany czas badawczy na linii:
- IKiFP PAN oferuje możliwość przeprowadzenia badań uzupełniających z wykorzystaniem infrastruktury badawczej Instytutu, m.in. mikroskopu LEEM.
- AGH oferuje możliwość przeprowadzenia pomiarów uzupełniających w laboratoriach Akademickiego Centrum Materiałów i Nanotechnologii AGH, m.in. pomiarów oporu, magnetooporu i ciepła właściwego w niskich temperaturach (50 mK) i wysokich polach (14 Tesli) oraz w laboratorium Zespołu Nanostruktur Powierzchniowych Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH (m. in. pomiary pętli histerezy magnetycznej metodą magnetooptycznego efektu Kerra).
Drugą gałąź linii DEMETER stanowi mikroskop STXM, który pozwala na obrazowanie w wysokiej rozdzielczości (lepszej niż 50 nm) oraz spektroskopię absorpcyjną promieniowania rentgenowskiego na bardzo małych powierzchniach próbek. Łącząc obrazowanie i spektroskopię, STXM umożliwia z wysoką rozdzielczością badania właściwości, takich jak skład pierwiastkowy i chemiczny, orientacja molekularna, stany utleniania, domeny magnetyczne, a także zmiany grubości.
Parametry linii
Parametr | Wartość |
---|---|
Źródło | EPU (undulator) |
Dostępny zakres energii fotonów | 100–2000 eV (polaryzacja liniowa horyzontalna) |
Energetyczna zdolność rozdzielcza ΔE/E | 6-30 x 10-5 |
Rozmiar plamki w miejscu próbki (poziomy x pionowy) |
PEEM: 200 (h) x 40 (v) μm2 STXM: średnica 30 nm (min) – 300 μm (max) |
Intensywność promieniowania w miejscu próbki | ~1012ph/s/0,1% bw |
Polaryzacja | kołowa lewo- i prawoskrętna, eliptyczna liniowa pozioma i pionowa |
Stacje końcowe | PEEM, STXM |
Stacja końcowa DEMETER-PEEM |
Dostępne:
|
Stacja końcowa DEMETER-STXM |
Dostępne:
Dostępne w trybie eksperckim:
W trakcie wdrożenia (niedostępne): |