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Sandbox Physics

E58 · 表面谱显微

PEEM：阈值与磁畴

全场照明合成表面，比较紫外功函数阈值、吸收谱与相反螺旋度图像。从存储图像堆叠提取区域谱，先校正入射通量，再解释磁性对比。

交互模型PEEM：阈值与磁畴
当前对比—\text{—}
所选光子能量—\text{—}
所选区域记录计数—\text{—}
所选区域螺旋度不对称—\text{—}
条件计数标准误—\text{—}
所选区域像素数—\text{—}
负 / 正通量监视器比—\text{—}
两种螺旋度堆叠总曝光—\text{—}
实验目标—\text{—}

物理教程

PEEM：阈值与磁畴

背景全场照明合成表面，比较紫外功函数阈值、吸收谱与相反螺旋度图像。从存储图像堆叠提取区域谱，先校正入射通量，再解释磁性对比。

为什么值得理解目标：在相 A 共振处使用磁圆二色模式与监视器归一化。选择左上畴且不跨边界。位移不超过 0.05 微米，图像线宽不超过 0.3 微米，区域计数超过 1,000，计数误差低于 0.035。对齐磁性投影。通量校正无法修复漂移。

先抓重点

核心问题
你能区分磁性对比与照明失配吗？
一句话直觉
化学、阈值与磁性对比有不同的实验依赖。归一化通量并检查局部谱，再为亮区赋予物理解释。

核心数学模型

紫外阈值

YUV∝(hν−Φ)+2Y_{UV}\propto(h\nu-\Phi)_+^2

假定零温近阈值产额；亮度也依赖收集。

监视器归一化强度

I±=C±F±I_\pm=\frac{C_\pm}{F_\pm}

计数除以入射曝光；不等计数精度仍然存在。

磁性螺旋度不对称

A=I+−I−I++I−A=\frac{I_+-I_-}{I_++I_-}

在假定响应下，记录比值测量束投影二色性，不能恢复完整磁性矢量。

常见难点

亮度需要模型

容易误解亮区直接揭示其物理原因。

正确理解化学、阈值与磁性对比有不同的实验依赖。归一化通量并检查局部谱，再为亮区赋予物理解释。

动手实验

  1. 01

    预测假对比

    核对通量不等预设，再启用监视器归一化。

    应该观察到： 上下磁畴恢复相反符号；照明失配偏移原始比值。
  2. 02

    区分化学与阈值

    比较吸收与紫外预设。将选区移过化学边界。

    应该观察到： 共振位置与发射阈值不同。共同亮条带不是化学浓度图。
  3. 03

    检验磁性解释

    核对目标前尝试低计数、漂移与垂直磁化。

    应该观察到： 噪声、配准失差与小束投影均可使目标失败。