Новая технология покрытия поверхности увеличивает эмиссию электронов материалов в семь раз

12 мая 2023 г.Новости Наноуэрк) Международная исследовательская группа разработала новую технологию покрытия поверхности, способную значительно увеличить эмиссию электронов в материалах (Applied Physics Letters, “Work function lowering of LaB6 by monolayer hexagonal boron nitride coating for improved photo- and thermionic-cathodes”). Ожидается, что их прорыв улучшит производство высокоэффективных источников электронов и приведет к повышению производительности электронных микроскопов, систем электронно-лучевой литографии и установок синхротронного излучения. Свободные электроны — это те, которые не связаны с конкретным атомом или молекулой и свободно перемещаются внутри материала. Они играют жизненно важную роль в широком спектре применений: от фотореакторов и микроскопов до ускорителей. Изображения LaB, полученные фотоэмиссионной электронной микроскопией (PEEM) и термоэлектронной эмиссионной микроскопией (TEEM).6 поверхность покрыта графеном (Gr) и hBN. Яркие области на изображениях указывают на большое количество эмитированных электронов. (Изображение: Университет Тохоку) Одним из свойств, которое измеряет производительность свободных электронов, является работа выхода: минимальная энергия, необходимая электронам для выхода с поверхности материала в вакуум. Материалам с низкой работой выхода требуется меньше энергии для удаления электронов и обеспечения их свободного перемещения; тогда как материалам с высокой работой выхода требуется больше энергии для удаления электронов. Более низкая работа выхода имеет решающее значение для повышения производительности источников электронов и способствует разработке передовых материалов и технологий, которые могут найти практическое применение в различных областях, таких как электронная микроскопия, ускорительная наука и производство полупроводников. В настоящее время гексаборид лантана (LaB6) широко используется для источников электронов из-за его высокой стабильности и долговечности. Улучшить ЛаБ6‘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). Принципиальная схема механизма модуляции работы выхода графена и покрытия hBN. Когда ЛаБ6 и материал покрытия вступают в контакт с покрытием, их уровни Ферми (EF) становятся равными. В случае покрытия LaB6 с графеном ((а), (б)) работа выхода W после покрытия графеном больше исходной работы выхода LaB6, ВЛаБ6. С другой стороны, в случае покрытия hBN ((d), (e)) работа выхода W после покрытия hBN ниже, чем WLaB.6. На рисунках (c) и (f) показано перераспределение зарядов при расчете из первых принципов. (Изображение: Фотоэмиссионная электронная микроскопия Университета Тохоку и термоэмиссионная электронная микроскопия, выполненные группой, подтвердили более низкую работу выхода по сравнению с непокрытыми и графен 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.”

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• ПлатонАйСтрим. Анализ данных Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• Чеканка будущего с Эдриенн Эшли. Доступ здесь.
• Покупайте и продавайте акции компаний PREIPO® с помощью PREIPO®. Доступ здесь.
• Источник: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62980.php