通过反射电子能量损失谱测量数据确定三种过渡金属的电子非弹性平均自由程

1：实验设计与方法选择：

本研究采用逆蒙特卡罗（RMC）方法从实测反射电子能量损失谱（REELS）中推导能量损失函数（ELFs）。该方法将REELS谱模拟的电子输运蒙特卡罗建模与参数化ELF的马尔可夫链蒙特卡罗计算相结合。电子弹性散射采用Mott截面描述，非弹性散射通过介电函数法建模。使用模拟退火法进行全局优化以获取最优ELF参数。

2：样品选择与数据来源：

在ATOMKI实验室使用自制电子能谱仪（ESA-31），分别测量了Cr和Co样品在1000、2000和3000 eV初级电子能量下的REELS谱，以及Pd样品在2000、3000和4000 eV下的REELS谱。能量损失范围为0-200 eV。

3：2000和3000 eV初级电子能量下的REELS谱，以及Pd样品在3000和4000 eV下的REELS谱。能量损失范围为0-200 eV。 实验设备与材料清单：

3. 实验设备与材料清单：主要设备为自制电子能谱仪（ESA-31）。样品为过渡金属Cr、Co和Pd。

4：实验流程与操作步骤：

在指定初级电子能量下记录REELS谱。通过RMC模拟优化参数使模拟谱与实验谱差异最小化来推导ELFs。当优化停滞时，手动调整权重因子和温度参数。

5：数据分析方法：

采用求和规则（f-sum和ps-sum规则）及均方根偏差评估ELFs准确性。基于推导的ELFs，分别使用单极近似（SPA）和完整Penn算法（FPA）计算内层非弹性平均自由程（IMFPs），并与现有参考文献数据进行对比。