采用11电子伏特激光脉冲的高分辨率时间与角度分辨光电子能谱技术

摘要： 在高动量条件下进行时间与角度分辨光电子能谱（tr-ARPES）测量需要极紫外激光脉冲，这类脉冲通常通过高次谐波产生（HHG）技术获得。尽管近期取得进展，基于HHG的装置仍需大脉冲能量（数百微焦至毫焦量级），且其能量分辨率仅达数十毫电子伏特。本研究展示了一种新型11电子伏特tr-ARPES装置，该装置可产生5×101?光子/秒的通量，并实现前所未有的16毫电子伏特能量分辨率。在输入脉冲能量低至3微焦时，该装置仍能以高达250千赫兹的重复频率运行。我们通过在电荷密度波材料ErTe?两个相距甚远的动量空间区域同步捕捉能量与动量分辨的动力学过程，验证了这些独特性能。这一新型装置为研究固体非平衡态能带结构提供了契机，可在高重复频率下实现卓越的能量与时间分辨率。