Nowa technologia powlekania powierzchni zwiększa siedmiokrotnie emisję elektronów materiałów

12 maja 2023 r. (Wiadomości Nanowerk) Międzynarodowa grupa badawcza opracowała nową technologię powlekania powierzchni, która jest w stanie znacznie zwiększyć emisję elektronów w materiałach (Stosowane litery fizyki, “Work function lowering of LaB6 by monolayer hexagonal boron nitride coating for improved photo- and thermionic-cathodes”). Oczekuje się, że ich przełom usprawni produkcję wysokowydajnych źródeł elektronów i doprowadzi do zwiększenia wydajności mikroskopów elektronowych, systemów litografii wiązką elektronów i urządzeń do promieniowania synchrotronowego. Wolne elektrony to te niezwiązane z konkretnym atomem lub cząsteczką, swobodnie poruszające się w materiale. Odgrywają istotną rolę w szerokim zakresie zastosowań, od fotoreaktorów i mikroskopów po akceleratory. Obrazy LaB z fotoemisyjnej mikroskopii elektronowej (PEEM) i termoemisyjnej mikroskopii elektronowej (TEEM).6 powierzchnia pokryta grafenem (Gr) i hBN. Jasne obszary na obrazach wskazują na dużą liczbę wyemitowanych elektronów. (Zdjęcie: Uniwersytet Tohoku) Jedną z właściwości mierzących wydajność swobodnych elektronów jest funkcja pracy: minimalna energia wymagana, aby elektrony uciekły z powierzchni materiału do próżni. Materiały o niskiej pracy wyjściowej wymagają mniej energii do usunięcia elektronów i umożliwienia im swobodnego poruszania się; podczas gdy materiały o wysokiej funkcji pracy potrzebują więcej energii, aby usunąć elektrony. Niższa funkcja wyjścia ma kluczowe znaczenie dla poprawy wydajności źródeł elektronów i przyczynia się do rozwoju zaawansowanych materiałów i technologii, które mogą mieć praktyczne zastosowania w różnych dziedzinach, takich jak mikroskopia elektronowa, nauka o akceleratorach i produkcja półprzewodników. Obecnie heksaborek lantanu (LaB6) jest szeroko stosowany w źródłach elektronów ze względu na jego wysoką stabilność i trwałość. Aby ulepszyć Laboratorium6‘s efficiency, the research group turned to hexagonal boron nitride (hBN), a versatile chemical compound that is thermally stable, possesses a high melting point, and is very useful in harsh environments, “We discovered that coating LaB6 with hBN lowered the work function from 2.2 eV to 1.9 eV and increased electron emission,” said Shuichi Ogawa, co-author of the study and current associate professor at Nihon University (formerly at Tohoku University’s Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials). Schematyczny diagram mechanizmu modulacji funkcji pracy przez powłokę grafenową i hBN. Kiedy Laboratorium6 i materiał powłoki stykają się poprzez powlekanie, ich poziomy Fermiego (EF) stają się równe. W przypadku powłoki LaB6 z grafenem ((a), (b)), praca W po pokryciu grafenem jest większa niż pierwotna praca LaB6, WLaB6. Natomiast w przypadku powłoki hBN ((d), (e)) funkcja pracy W po powleczeniu hBN jest mniejsza od WLaB6. Rysunki (c) i (f) przedstawiają redystrybucję opłat na podstawie obliczeń według pierwszych zasad. (Zdjęcie: Uniwersytet Tohoku Wykonane przez grupę fotoemisyjne mikroskopy elektronowe i termoemisyjna mikroskopia elektronowa potwierdziły niższą funkcję wyjścia w porównaniu z niepowlekanymi i grafenu coated regions. Looking ahead, Ogawa and his colleagues hope to hone the coating technique. “We still need to develop a technique for coating hBN onto LaB6‘s non-oxidized surface, as well as a way to coat LaB6 electron sources with a pointed triangular shape.”

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• PlatoAiStream. Analiza danych Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• Wybijanie przyszłości w Adryenn Ashley. Dostęp tutaj.
• Kupuj i sprzedawaj akcje spółek PRE-IPO z PREIPO®. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62980.php