Yeni yüzey kaplama teknolojisi, malzemelerin elektron emisyonunu yedi kat artırıyor

12 Mayıs 2023 (Nanowerk Haberleri) Uluslararası bir araştırma grubu, malzemelerdeki elektron emisyonunu önemli ölçüde artırabilen yeni bir yüzey kaplama teknolojisi geliştirdi (Uygulamalı Fizik Mektupları, “Work function lowering of LaB6 by monolayer hexagonal boron nitride coating for improved photo- and thermionic-cathodes”). Bu buluşların, yüksek verimli elektron kaynaklarının üretimini geliştirmesi ve elektron mikroskoplarında, elektron ışın litografi sistemlerinde ve senkrotron radyasyon tesislerinde performansın artmasına yol açması bekleniyor. Serbest elektronlar, belirli bir atom veya moleküle bağlı olmayan, bir malzemenin içinde serbestçe dolaşan elektronlardır. Fotoreaktörlerden mikroskoplara ve hızlandırıcılara kadar geniş bir uygulama yelpazesinde hayati bir rol oynarlar. LaB'nin fotoemisyon elektron mikroskobu (PEEM) ve termal elektron emisyon mikroskobu (TEEM) görüntüleri6 Grafen (Gr) ve hBN ile kaplanmış yüzey. Görüntülerdeki parlak alanlar çok sayıda yayılan elektronu gösterir. (Resim: Tohoku Üniversitesi) Serbest elektronların performansını ölçen özelliklerden biri de iş fonksiyonudur: elektronların malzeme yüzeyinden boşluğa kaçması için gereken minimum enerji. Düşük iş fonksiyonuna sahip malzemeler, elektronları uzaklaştırmak ve onların serbestçe hareket etmesini sağlamak için daha az enerjiye ihtiyaç duyar; yüksek iş fonksiyonuna sahip malzemeler ise elektronları uzaklaştırmak için daha fazla enerjiye ihtiyaç duyar. Daha düşük bir iş fonksiyonu, elektron kaynaklarının performansını arttırmak için kritik öneme sahiptir ve elektron mikroskobu, hızlandırıcı bilimi ve yarı iletken üretimi gibi çeşitli alanlarda pratik uygulamalara sahip olabilecek ileri malzeme ve teknolojilerin geliştirilmesine katkıda bulunur. Şu anda heksaborür lantan (LaB6) yüksek stabilitesi ve dayanıklılığı nedeniyle elektron kaynaklarında yaygın olarak kullanılmaktadır. LaB'yi geliştirmek için6‘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). Grafen ve hBN kaplamayla iş fonksiyonu modülasyon mekanizmasının şematik diyagramı. LaB ne zaman6 ve kaplama malzemesi kaplama yoluyla temas ettiğinde Fermi seviyeleri (EF) eşitlenir. LaB kaplama durumunda6 Grafen ((a), (b)) ile grafen kaplamadan sonraki iş fonksiyonu W, LaB'nin orijinal iş fonksiyonundan daha büyüktür6, WLaB6. Öte yandan, hBN kaplama ((d), (e)) durumunda, hBN kaplamadan sonraki iş fonksiyonu W, WLaB'den daha düşüktür.6. Şekil (c) ve (f), birinci prensip hesaplamasına göre yüklerin yeniden dağılımını göstermektedir. (Resim: Grup tarafından gerçekleştirilen Tohoku Üniversitesi Fotoemisyon elektron mikroskobu ve termiyonik emisyon elektron mikroskobu, kaplanmamış ve kaplanmamış olanlara kıyasla daha düşük iş fonksiyonunu doğruladı. 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.”

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoAiStream. Web3 Veri Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• Adryenn Ashley ile Geleceği Basmak. Buradan Erişin.
• PREIPO® ile PRE-IPO Şirketlerinde Hisse Al ve Sat. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62980.php