Noua tehnologie de acoperire a suprafețelor mărește de șapte ori emisia de electroni a materialelor

12 mai 2023 (Știri Nanowerk) Un grup internațional de cercetare a dezvoltat o nouă tehnologie de acoperire a suprafețelor care este capabilă să crească semnificativ emisia de electroni în materiale (Scrisori de fizică aplicată, “Work function lowering of LaB6 by monolayer hexagonal boron nitride coating for improved photo- and thermionic-cathodes”). Descoperirea lor este de așteptat să îmbunătățească producția de surse de electroni de înaltă eficiență și să conducă la performanțe crescute în microscoapele electronice, sistemele de litografie cu fascicul de electroni și instalațiile de radiație sincrotron. Electronii liberi sunt cei care nu sunt legați de un anumit atom sau moleculă, întrebându-se liber într-un material. Ele joacă un rol vital într-o gamă largă de aplicații, de la fotoreactoare și microscoape la acceleratoare. Imagini de microscopie electronică cu fotoemisie (PEEM) și microscopie cu emisie electronică termică (TEEM) ale LaB6 suprafață acoperită cu grafen (Gr) și hBN. Zonele luminoase din imagini indică un număr mare de electroni emiși. (Imagine: Universitatea Tohoku) O proprietate care măsoară performanța electronilor liberi este funcția de lucru: energia minimă necesară pentru ca electronii să scape de pe suprafața materialelor într-un vid. Materialele cu o funcție de lucru scăzută necesită mai puțină energie pentru a elimina electronii și a-i face liberi să se miște; în timp ce materialele cu o funcție de lucru ridicată au nevoie de mai multă energie pentru a elimina electronii. O funcție de lucru mai scăzută este esențială pentru îmbunătățirea performanței surselor de electroni și contribuie la dezvoltarea materialelor și tehnologiilor avansate care pot avea aplicații practice în diverse domenii, cum ar fi microscopia electronică, știința acceleratoarelor și fabricarea semiconductorilor. În prezent, hexaborid lantan (LaB6) este utilizat pe scară largă pentru sursele de electroni datorită stabilității și durabilității sale ridicate. Pentru a îmbunătăți LaB6‘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). O diagramă schematică a mecanismului de modulare a funcției de lucru prin acoperire cu grafen și hBN. Când LaB6 iar materialul de acoperire intră în contact prin acoperire, nivelurile lor Fermi (EF) devin egale. În cazul acoperirii LaB6 cu grafen ((a), (b)), funcția de lucru W după acoperirea cu grafen este mai mare decât funcția de lucru inițială a LaB6, WLaB6. Pe de altă parte, în cazul acoperirii hBN ((d), (e)), funcția de lucru W după acoperirea hBN este mai mică decât WLaB6. Figurile (c) și (f) arată redistribuirea taxelor prin calculul principiului întâi. (Imagine: Universitatea Tohoku Microscopia electronică cu fotoemisie și microscopia electronică cu emisie termoionică efectuate de grup au confirmat funcția de lucru mai scăzută în comparație cu cele neacoperite și grafen 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.”

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• Mintând viitorul cu Adryenn Ashley. Accesați Aici.
• Cumpărați și vindeți acțiuni în companii PRE-IPO cu PREIPO®. Accesați Aici.
• Sursa: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62980.php