厉害了！我国首台纳米角分辨光电子能谱装置研制成功，打破垄断！

　　有这样一个科研神器，名字叫角分辨光电子能谱装置。

　　角分辨光电子能谱，简称ARPES，它可以利用光电效应研究固体的电子结构，能直观地获得材料全动量空间中超高分辨的电子结构的全部信息。

　　1887年德国物理学家赫兹发现了光电发射现象，一束光照射在样品表面，当入射光频率高于特定阈值时，表面附近的电子会脱离样品，成为自由电子。

　　从1899年到1902年，赫兹的实验助手对这一现象做了系统的实验研究，并将其称为光电效应。

　　我国首台纳米角分辨光电子能谱装置是由上海科技大学副研究员王美晓博士，带领团队研制成功的，也使我国成为继美国、英国、法国、意大利后，第五个建成这种先进装置的国家。

　　王美晓在上海交大师从贾金锋院士的时候，研究了马约拉纳费米子。这是一种费米子，它的反粒子就是它本身。1937年，埃托雷·马约拉纳发表论文假想这种粒子存在，因此而得名。全世界的科学家，都想找到马约拉纳费米子。

　　贾金锋院士团队率先观测到了在超导涡旋中的马约拉纳费米子踪迹，并引发了科学界的轰动，相关论文也在2012年发表于国际顶级学术期刊《科学》上，而王美晓就是第一作者。

　　那么在追踪马约拉纳费米子的过程中，王美晓在美国伯克利大学使用了美国先进光源的角分辨光电子能谱装置。或许是命中注定，王美晓应聘上海科技大学时接到了一项研发任务，恰好就是研制国内首台纳米角分辨光电子能谱装置。

　　与微米级角分辨光电子能谱装置相比，光斑的将缩小到纳米级别，所以它可以更高效率的探测极小尺寸的样品或具有相分离的多晶畴材料电子结构，又可开创性地研究样品边缘/畴界等局域空间的电子特性，对于低维材料人工异质结电子结构、拓扑量子材料边缘态等前沿科学问题探索更具有独特的优势。

　　最终，经过6年的刻苦攻关，在克服了旋转真空腔设计、光路定位与诊断、样品位置精密操纵及稳定性、低温性能等多项技术难题之后，王美晓带领的上海科技大学团队，终于建成了国内首个纳米角分辨光电子能谱实验站，成功的填补了国内相关研究设施的空白，并顺利的通过了中国科学院组织的工艺测试。

　　现场测试结果表明：该实验站的实测光斑、能量分辨率、光通量等各项指标均达到或优于设计指标。其中，实验站水平/竖直方向的空间分辨率均优于200纳米，总体参数性能达到国际顶尖水平。

　　同时，它也是国家“十二五”重大科技基础设施项目，“上海光源线站工程”部署规划建设“纳米自旋与磁学线站”的重要组成部分。

　　上海光源线站工程于2016年11月20日正式开工，预计2022年建成。该工程建设内容包括新建16条性能先进的光束线站、实验辅助系统、光源性能拓展、建安工程及配套公用设施，将实现第三代同步辐射光源近乎极限的时间、空间以及能量分辨能力，全面提升上海光源科技策源能力，更好地服务于世界科技前沿与国家战略需求。

　　目前，包括中国科学院、复旦大学、上海交通大学、南京大学等多家科研机构和高校的科研团队，已经利用这个实验站取得多项重要的科研成果，并在国际著名科学期刊上发表了多篇学术论文。

　　纳米角分辨光电子能谱实验站的顺利建成，意味着我国在这项光子科学先进测量手段上，成功的打破了国外技术垄断，实际意义重大。利用这个实验站，我国科学家可以探测各种物质的电子结构，研究量子材料和量子器件，为新一代芯片材料、高性能量子计算机的开发奠定基础。