记者9日从中国科大获悉，该校合肥微尺度物质科学国家实验室陈向军教授研究组与罗毅教授合作，利用自主研制的扫描探针电子能谱仪首次发现了非线性电子散射现象。这一全新物理现象的发现，有可能发展出一种革命性的表面单分子探测技术，最新一期的《自然—物理》刊登了这一成果。

在实验中，离样品表面只有几个微米距离的钨针尖加上电压后发射出携带能量的电子，电子与石墨表面的银纳米结构相互作用后，散射的电子被分析器收集并按照能量分类，从而获得它们的能量损失值。实验表明，电子在银纳米结构上激发出的局域的等离激元场可以导致非线性的电子散射现象，更多的电子损失能量，使非弹性电子的强度显著增强。罗毅教授提出了一种单电子两步过程的理论模型，解释了这种非线性电子散射。

非线性电子散射不仅是一种全新的物理现象，它同时还会带来一种新的、具有潜力的谱学技术——“非线性电子散射谱学”，未来可以用于研究吸附在金属纳米颗粒上的单个原子或分子。