非線性電子散射現象

電子能量損失譜學是分析材料化學組成的一種重要手段，電子打到樣品上會損失能量而發生非彈性散射，電子損失的能量取決於樣品原子及其所處的狀態，通過收集測量非彈性散射電子，可以獲得樣品中元素分布和原子相互作用等信息。然而在常規的電子散射中，非彈性電子只占極少的比例，大多數電子是沒有能量損失的彈性散射電子。

陳向軍研究組將電子能譜學技術與掃描探針技術相結合，自主研製了掃描探針電子能譜儀。通過實驗發現，電子在銀納米結構上激發出的局域的等離激元場（樣品中電子集體運動形成的場）可以導致非線性的電子散射現象，更多的電子損失能量，使非彈性電子的強度顯著增強。羅毅提出了一種單電子兩步過程的理論模型，解釋了這種非線性電子散射。

非線性電子散射不僅是一種全新的物理現象，同時還會帶來一種新的、具有潛力的譜學技術——“非線性電子散射譜學”，未來可以用於研究吸附在金屬納米顆粒上的單個原子或分子。