X射线光电子能谱（XPS）是一种用于精确分析材料表面化学成分的现代分析技术。其基本原理是：当单色的X射线照射到样品表面时，会激发原子内层电子发生电离并“逃逸”出表面，这些“逃逸”出来的电子被称为光电子，通过精确测量光电子的动能，即可推算出其在“逃逸”前所对应的原子轨道结合能。

不同元素的原子具有特征性的电子结合能，如同唯一的“指纹标识”，因此通过分析结合能谱图即可准确鉴别样品表面存在的元素种类。此外，当原子的化学环境发生变化（如价态改变或化学键形成）时，其内层电子的结合能谱图会发生相应位移，从而可进一步推断元素的化学状态及成键环境，因此XPS也被誉为材料表面的“化学探针”。但XPS的探测深度通常局限在约10纳米以内，表现出显著的表面敏感性。

凭借其表面敏感性以及高精度的化学态分辨能力，XPS被广泛应用于材料科学、表面物理化学、半导体技术和催化研究等领域。不过，如需获取材料的体相结构信息，XPS通常需与X射线衍射等其他分析技术互补使用，以实现更全面的材料表征。（文/王胜红 图/陈思）