Nano-ARPES
ನ್ಯಾನೊ ಆಂಗಲ್-ರೆಸೊಲ್ವ್ಡ್ ಫೋಟೋ ಎಮಿಷನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ನ್ಯಾನೊ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್), ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ತಂತ್ರವಾದ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ (ಆಂಗಲ್-ರೆಸೊಲ್ವ್ಡ್ ಫೋಟೋ ಎಮಿಷನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ) ಯ ಒಂದು ರೂಪಾಂತರವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಬ್ಮೈಕ್ರಾನ್ ಲ್ಯಾಟರಲ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ನೊಂದಿಗೆ ಆವೇಗದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅದರ ಬೇಡಿಕೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೆಟಪ್ನಿಂದಾಗಿ, ಈ ತಂತ್ರವು ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ವಿಸ್ತಾರವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸ್ಫಟಿಕದ ವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ದ್ರವ್ಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾನೊ-ಆರ್ಪ್ಗಳು ನ್ಯಾನೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಅಥವಾ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಮೆಸೊಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಮಾದರಿಗಳಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಆವೇಗ ಮತ್ತು ಪಾರ್ಶ್ವದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ನೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾದ ಮೊನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲೈನ್ ಘನವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸಬಹುದು. ನ್ಯಾನೊ-ಆರ್ಪ್ಸ್ ತಂತ್ರವು ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ನ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ, ಇದು ಫೋಟಾನ್-ಇನ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಔಟ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಾಗಿದೆ, ಇದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳಂತಹ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಸಾಧನವಾಗಿ ಮಾರ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ನ್ಯಾನೊಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳ ಆಕ್ರಮಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಗಳು ಮತ್ತು ತರಂಗ ಮೊಮೆಂಟಾ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಗಳು ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಸುಮಾರು 10-15 ಇವಿ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳನ್ನು ಹೊರಸೂಸಲು ಸಾಕಷ್ಟು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಏಕವರ್ಣದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳಿಂದ ಪ್ರಕಾಶಿಸಿದಾಗ ಈ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಘನದಿಂದ ಹೊರಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವಿಶ್ಲೇಷಕದಿಂದ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಾಲಿನ್ಯರಹಿತ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲು ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಪಥವನ್ನು ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ಗೆ ಹೋಗುವ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಮಾರ್ಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಘರ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು. ದ್ಯುತಿ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿರುವಂತೆ, ಆವೇಗವನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಆದ್ದರಿಂದ, ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕದಿಂದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳ ಕೋನೀಯ ವಿತರಣೆಯು, ಅದು ನ್ಯಾನೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಗಾತ್ರವಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಆ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿನ ಆರಂಭಿಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಆವೇಗದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲು ಸಹ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ನ್ಯಾನೋ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು, ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ತಂತ್ರದಲ್ಲಿರುವಂತೆ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಇರ್ರೆಡ್ಯೂಸಿಬಲ್ ಬ್ರಿಲ್ಲೋಯಿನ್ ವಲಯದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಮ್ಮಿತಿ ನಿರ್ದೇಶನಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಶಕ್ತಿ-ಆವೇಗದ ಪ್ರಸರಣ ಸಂಬಂಧವಾಗಿ ತೋರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಶೋಧಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಪ್ರಸರಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಹೊರಸೂಸುವ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಜಾಗದ ದೊಡ್ಡ ಭಾಗಗಳಾದ್ಯಂತ ಸ್ಥಿರವಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಿಂದ ತೋರಿಸಿದಾಗ, ನ್ಯಾನೊ-ಆರ್ಪ್ಗಳು ಶೋಧಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಫೆರ್ಮಿ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು. ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ನಕ್ಷೆ ಮಾಡುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದಾಗಿ, ನ್ಯಾನೋ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆವೇಗದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ನೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಚಿತ್ರಣವನ್ನು ಸಹ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ನ್ಯಾನೊ-ಆರ್ಪ್ಸ್ ಒಂದು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ತಂತ್ರವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಇದು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಿದ ಫೋಟೋ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಮೂಲವನ್ನು ಪ್ರಾದೇಶಿಕವಾಗಿ ವಿವೇಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ನ್ಯಾನೋ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಸೆಟಪ್ಗಳಿಗಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಅತ್ಯಂತ ಸುಧಾರಿತ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ಗಳಿಂದ ಲಾಭ ಪಡೆಯಬಹುದು, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಎರಡು ಆಯಾಮದ ಪತ್ತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆವೇಗದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ಗಳಿಂದ ಲಾಭ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಹಿನ್ನೆಲೆ ಘನವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯ ಗ್ರಹಿಕೆಯನ್ನು ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ದ್ರವ್ಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಅನೇಕ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅನೇಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದ್ಯುತಿ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆ, ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ನ್ಯೂಟ್ರಾನ್ ಚದುರುವಿಕೆಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ವರ್ಣಪಟಲದ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಕ್ಕೆ ಮಾರ್ಗದರ್ಶನ ನೀಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಧುನಿಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ವಿಧಾನಗಳು ಘನದಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಪೂರ್ಣ ಬಹು-ದೇಹ ಶ್ರೋಡಿಂಗರ್ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಘನವಸ್ತುಗಳ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಏಕೀಕೃತ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ವಿಧಾನವು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆವೇಗದ ಅನುಮತಿಸಲಾದ ಮತ್ತು ನಿಷೇಧಿತ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಸ್ಥಿತಿಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯ ಪ್ರಕಾರ ವಾಹಕಗಳು, ಅವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕಗಳ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ದೃಶ್ಯೀಕರಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ನಿಂದ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು ಮತ್ತು ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಬಳಸಿ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ತಂತ್ರವು ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸುವ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಇದು ಘನವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಮಟ್ಟ ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ವಿಭಿನ್ನ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ದೃಢೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಸ್ಪರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ತಂತ್ರದ ಪಾರ್ಶ್ವದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್, ಕುಶಲತೆ ಮತ್ತು ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಮಾದರಿಗಳ ಸಬ್ಮೈಕ್ರೋಮೆಟ್ರಿಕ್ನ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವು ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ನಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಆಪಾದಿತ ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಂದ ಪ್ರೇರೇಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಫೋಟೋ-ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಾಗಿವೆ. ಮಾದರಿಯ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಪ್ರದೇಶವು ಏಕರೂಪವಲ್ಲದ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಆವರಿಸುವಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ, ಪತ್ತೆಯಾದ ಹೊರಸೂಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಎಲ್ಲಾ ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಪ್ಯಾಚ್ಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ಎಲ್ಲಾ ಫೋಟೋ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಮೊತ್ತವಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಪ್ರದೇಶವು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾವು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಇರುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಿಭಿನ್ನ ಪ್ಯಾಚ್ನ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಅವುಗಳೆಲ್ಲದರ ಸರಾಸರಿ ತೂಕವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಅನೇಕ ಸಂಕೀರ್ಣ ವಸ್ತುಗಳು ದಿಕ್ಕುತಪ್ಪಿದ ಸಣ್ಣ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಂದ ಅಥವಾ ಹಲವಾರು ನ್ಯಾನೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಂದ ಕೂಡಿವೆ. ಪ್ಯಾಚ್ ಗಾತ್ರವು ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಸೆಟಪ್ನ ಸ್ಪಾಟ್ ಗಾತ್ರಕ್ಕಿಂತ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದರೆ ಮಾತ್ರ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ತಮ್ಮ ಸರಾಸರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 200 ಯುಎಂ. ಬಯಸದ ಅಡ್ಡ ರಾಸಾಯನಿಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮೈಕ್ರೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಮತ್ತು ಸಬ್ಮೈಕ್ರೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ವಲಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಈ ಮಿತಿಯು ಇರುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪ್ರಾಚೀನ ಮಾದರಿಯ ಮಾಲಿನ್ಯ ಅಥವಾ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣದಿಂದ ಹುಟ್ಟುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎ. ಆರ್. ಪಿ. ಇ. ಎಸ್. ಗೆ ಏಕವರ್ಣದ ಫೋಟಾನ್ ಕಿರಣದ ಸ್ಪಾಟ್ ಗಾತ್ರವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 200 ಕಿ. ಮೀ. ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಈ ಗಾತ್ರ ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ದೊಡ್ಡದಾದ ಏಕರೂಪದ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬಹುದು. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಣ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ವೈವಿಧ್ಯತೆಗಳೊಂದಿಗೆ ದೊಡ್ಡ ಮಾದರಿಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ನಿರ್ಣಯವನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ಗೆ ಉಪ-ಮೈಕ್ರೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಲ್ಯಾಟರಲ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಬೇಕು. ನ್ಯಾನೊ-ಆರ್ಪ್ಸ್ ನ್ಯಾನೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಮಾಪಕದೊಳಗೆ ಫೋಟಾನ್ ಇನ್ಸಿಡೆಂಟ್ ಕಿರಣದ ಗಾತ್ರವನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಪಾರ್ಶ್ವದ ತಾರತಮ್ಯವನ್ನು ಜಾರಿಗೆ ತಂದಿದೆ. ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ನಂತೆಯೇ, ಹೊರಹಾಕಲ್ಪಟ್ಟ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ, ವೇಗ ಮತ್ತು ಸಂಪೂರ್ಣ ಆವೇಗವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ನ್ಯಾನೊ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಬಳಸಿ ನ್ಯಾನೊವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅಳೆಯಬಹುದು. ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಷನ್ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಎಸ್ಟಿಎಕ್ಸ್ಎಂ) ಮತ್ತು ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಫೋಟೋಮಿಷನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (ಎಸ್ಪಿಇಎಂ) ಯಂತಹ ಕೆಲವು ಪ್ರಸಿದ್ಧ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಆಧಾರಿತ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಪ್ರಮಾಣದವರೆಗೆ ಸ್ಪಾಟ್ ಗಾತ್ರಕ್ಕೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಫೋಟಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ವಾಡಿಕೆಯಂತೆ ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ತಂತ್ರಗಳು ಕಡಿಮೆ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 150 eV ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪಾದಿತ ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕೋನ-ಅಲ್ಲದ ಪರಿಹರಿಸಿದ ಅಳತೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವ ಗುಣಾಂಕ ಮತ್ತು ಕೋರ್-ಮಟ್ಟದ ಫೋಟೋ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳಿಗೆ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುವ ಸಮಗ್ರ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ದಾಖಲಿಸುತ್ತವೆ. ಎರಡೂ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಝೋನ್ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳ (ಎಫ್. ಜೆಡ್. ಪಿ. ಗಳು) ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯು ಪಾರ್ಶ್ವದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಅಂಶವಾಗಿದೆ, ಇದು ಸೂಕ್ಷ್ಮದಿಂದ ನ್ಯಾನೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಪಾರ್ಶ್ವದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ದಿನಗಳಲ್ಲಿ, ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿರುವ ಹಲವಾರು ಕಂಪನಿಗಳು 30 ಎನ್. ಎಂ. ಗಿಂತ ಉತ್ತಮ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಹೊಂದಿರುವ ಎಫ್. ಜೆಡ್. ಪಿ. ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಎಲೆಟ್ರಾ, ಎಎಲ್ಎಸ್, ಸಿಎಲ್ಎಸ್ ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಕ್ಸ್-ಲ್ಯಾಬ್ನಂತಹ ವಿವಿಧ ಸಿಂಕ್ರೋಟ್ರಾನ್ ವಿಕಿರಣ ಸೌಲಭ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಎಸ್ಟಿಎಕ್ಸ್ಎಂ ಮತ್ತು ಎಸ್ಪಿಇಎಂ ಉಪಕರಣಗಳಂತಹ ಹಲವಾರು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಆಧಾರಿತ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳ ನಿರ್ಮಾಣ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ಅನುಕೂಲ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನ್ಯಾನೋ-ಆರ್ಪ್ಸ್ ತಂತ್ರಕ್ಕೆ, ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಕೆಳಗಿರುವ ಮತ್ತು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿರುವ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನ ಸ್ಥಿತಿಗಳಿಂದ ಹೊರಸೂಸುವ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ದ್ರವ್ಯಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 6 eV ಯಿಂದ 100 eV ವರೆಗಿನ ಕಡಿಮೆ ಆಪಾದಿತ ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಪಾದಿತ ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿಯು ಕಡಿಮೆಯಾದಂತೆ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಪರ್ಯಾಯ ಕೆ-ಸ್ಪೇಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವಿಧಾನವು ಎನರ್ಜಿ-ಫಿಲ್ಟರ್ಡ್ ಫೋಟೋ ಎಮಿಷನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ಗಳನ್ನು (ಪಿಇಎಂ) ಆಧರಿಸಿದೆ, ಲ್ಯಾಟರಲ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಇನ್ಸಿಡೆಂಟ್ ಫೋಟಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುವ ಬದಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಕಾಲಮ್ ಬಳಸಿ ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪಿಇಎಂನ ಈ ಪೂರ್ಣ-ಕ್ಷೇತ್ರ ಕೆ-ಸ್ಪೇಸ್ ಆವೃತ್ತಿಯು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕೆ-ಸ್ಪೇಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ನೊಂದಿಗೆ ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಈ ಪೂರ್ಣ-ಕ್ಷೇತ್ರ ಪಿಇಎಂ ಆವೃತ್ತಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆವೇಗದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಸಾಧಿಸುವುದು ಸವಾಲಿನ ಸಂಗತಿಯಾಗಿದೆ. ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟೇಶನ್ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆವೇಗದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಸಿಂಕ್ರೋಟ್ರಾನ್ಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಆದೇಶಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ದಾಖಲಿಸಲು ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ಮತ್ತು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಬಹುದಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ-ಶಕ್ತಿಯ ಫೋಟಾನ್ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ವಸ್ತುಗಳ ಫೆರ್ಮಿ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಅನುಗುಣವಾದವುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಮತ್ತು ನಿಖರವಾದ ಇ ವರ್ಸಸ್ ಕೆ ಪ್ರಸರಣಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಕಿರಿದಾದ ಕಿರಣವನ್ನು ತಲುಪಿಸಲು ಏಕವರ್ಣದ ಬೆಳಕಿನ ಮೂಲವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ (ಡಿಟೆಕ್ಟರ್) ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಕೋನೀಯವಾಗಿ ಮತ್ತು ಭಾಷಾಂತರವಾಗಿ ಇರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಮ್ಯಾನಿಪುಲೇಟರ್ಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿದ ಮಾದರಿ ಧಾರಕ ಮತ್ತು ಆಪಾದಿತ ಬೆಳಕಿನ ಕಿರಣದ ಗಮನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಉಪಕರಣವು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ವ್ಯಾಕ್ಯೂಮ್ (ಯುಹೆಚ್ವಿ) ಪರಿಸರದಲ್ಲಿದೆ, ಇದು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ಮಾಲಿನ್ಯದಿಂದ ರಕ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೊರಸೂಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ. ಚಲನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯ ಕೋನಕ್ಕಾಗಿ ಎರಡು ಲಂಬ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಚದುರಿದ ನಂತರ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಒಂದು ಆವೇಗದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರ-ಸ್ಲೈಸ್ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಎಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇತರ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಉಪಕರಣಗಳಿಂದ ಅದರ ವಿಶಿಷ್ಟ ವಾದ್ಯಗಳ ಸೆಟಪ್ನ ಮುಖ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಮೃದುವಾದ ಕ್ಷ-ಕಿರಣ ಕಿರಣವು ಫ್ರೆಸ್ನೆಲ್ ಝೋನ್ ಪ್ಲೇಟ್ಗಳನ್ನು (ಎಫ್ಜೆಡ್ಪಿ) ಮಸೂರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಬ್ಮೈಕ್ರೋಮೆಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಪಾಟ್ಗೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯ ಮ್ಯಾನಿಪ್ಯುಲೇಟರ್ ಮೇಲೆ ಅಳವಡಿಸಬಹುದು, ಇದು x, y ಮತ್ತು z ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯಾನೊಸ್ಕೇಲ್ ಮಾದರಿ ಸ್ಥಾನವನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಧ್ರುವೀಯ ಕೋನ (θ) ಮತ್ತು ಅಜಿಮುತಲ್ ಕೋನವನ್ನು (χ) ಸಹ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಸ್ಕ್ಯಾನ್ ಮಾಡಬಹುದು. ಈ ಮೂಲ ಉಪಕರಣವು ಎರಡು ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆಃ ನ್ಯಾನೋ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಸಮಯಪ್ರಜ್ಞೆಯ ವಿಧಾನ (ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ 1) ನ್ಯಾನೋ-ಸ್ಪಾಟ್ನೊಂದಿಗೆ, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ನಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಹೆಚ್ಚು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿರುವ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಸಂಬಂಧವಿಲ್ಲದ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಕ್ವಾಸಿಪಾರ್ಟಿಕಲ್ ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ನ್ಯಾನೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಫಟಿಕೀಯ ಘನವಸ್ತುಗಳ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ನಕ್ಷೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಯ್ದ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆವೇಗದ ಮೌಲ್ಯಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಫೋಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ನೈಜ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯುವ ನ್ಯಾನೊ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಮೋಡ್ (ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ವಿಧಾನದ ಪ್ರಕಾರ 2). ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ನ್ಯಾನೊ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕಗಳು ಎಫ್. ಜೆಡ್ಪಿಗಳ ಮಾದರಿಗಳ ಸ್ಥಾನದ ನಿರಂತರ ಇಂಟರ್ಫೆರೊಮೆಟ್ರಿಕ್ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಇದು ಉಷ್ಣ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಚಲನೆಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತದೆ. ರೆಕಾರ್ಡ್ ಮಾಡಲಾದ ನ್ಯಾನೊ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಚಿತ್ರಗಳ ಅನಪೇಕ್ಷಿತ ವಿರೂಪಗಳನ್ನು (ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಮೋಡ್ ಪ್ರಕಾರ 2) ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಜಾಗದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಇ ವರ್ಸಸ್ ಕೆ ಪ್ರಸರಣ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಪುನರುತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಇದು ಅಗತ್ಯವಾಗಿದೆ. ಪರಸ್ಪರ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಮತ್ತು ಫೆರ್ಮಿ ಮೇಲ್ಮೈ ನಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿರ ಮೇಲ್ಮೈಗಳು ನ್ಯಾನೋ-ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಸೆಟಪ್ಗಳಲ್ಲಿ, ಬಳಸಿದ ವಿಶ್ಲೇಷಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಕೋನೀಯ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ ಉಪಕರಣದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಅರ್ಧಗೋಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ಅವರು ಆವೇಗ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಮಾರ್ಗಗಳ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸೀಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಕೋನೀಯ ನಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಎಆರ್ಪಿಇಎಸ್ನಲ್ಲಿರುವಂತೆ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ದ್ವಿ-ಆಯಾಮದ ಆವೇಗದ ಜಾಗದ ಮೇಲೆ ನಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ದಾಖಲಿಸಲು, ಮಾದರಿಯನ್ನು ತಿರುಗಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ, ಅಥವಾ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ಫೋಟೋ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಿರಣವನ್ನು ಸ್ಥಿರವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಮಸೂರದೊಂದಿಗೆ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಮೀಟರ್ನೊಳಗೆ ವಿಂಗಡಿಸಬೇಕು, ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಎನರ್ಜಿ-ಆಂಗಲ್-ಆಂಗಲ್ ನಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಬೈಂಡಿಂಗ್ ಎನರ್ಜಿ-k// x-k// y ನಕ್ಷೆಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಚಿತ್ರಗಳು ಸ್ಥಿರವಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗಳನ್ನು ಪರಸ್ಪರ ಜಾಗದ k// x ಮತ್ತು k// y ತರಂಗ ವಾಹಕಗಳ ಕಾರ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಸ್ಥಿರ ಶಕ್ತಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯು ಫೆರ್ಮಿ ಮೇಲ್ಮೈ ನಕ್ಷೆಯಾಗಿದ್ದು, ಫೆರ್ಮಿ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಬಂಧಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಆ ಫೋಟೋ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಹೈ-ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳು, ಟೋಪೋಲಾಜಿಕಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಲೋಹಗಳು, ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರವಿಲ್ಲದ ಅವಾಹಕಗಳು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಕಡಿಮೆ ಆಯಾಮದ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಟೆರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ಗಳಂತಹ ವಿವಿಧ ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ವಸ್ತು ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಮೆಸೊಸ್ಕೋಪಿಕ್ ಅಥವಾ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ವಸ್ತುಗಳ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಬ್ಯಾಂಡ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ನ್ಯಾನೋ-ಆರ್ಪ್ಸ್ ತಂತ್ರವು ಅತ್ಯಗತ್ಯ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಎಲ್ಲಾ ರೀತಿಯ ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು, ಚಾರ್ಜ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಲೆಗಳು, ಬ್ಯಾಂಡ್ಗಳ ಹೈಬ್ರಿಡೈಸೇಶನ್ ಹಂತದ ಬೇರ್ಪಡಿಕೆ, ಚಾರ್ಜ್ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮತ್ತು ಇನ್-ಒಪೆರಾಂಡೋ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಚನೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆವೇಗದ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ನೊಂದಿಗೆ ನ್ಯಾನೋ-ಲ್ಯಾಟರಲ್ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಅನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಬಹುದು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಲ್ಲಿ ಮಂದಗೊಳಿಸಿದ ಪದಾರ್ಥ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ತಂತ್ರಗಳ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು