Лента TH Новости Глобальные вызовы


Ученые создали основу для новых технологий

∴ 98

Впервые исследователи продемонстрировали, что сияние наносекундного импульсного лазера на основе алмазной иглы длиной 100 мкм может значительно повысить эмиссию электронов от кончика иглы.

408

Таким образом, способность управлять электронной эмиссией света, имеет потенциальные возможности применения в портативных рентгеновских источниках, электронных микроскопах и датчиках.

Наши исследования показывают, как энергия и транспорт заряда работают в алмазной игле в целом. Кроме того, мы показываем, что фотостимулированная алмазная игла способна излучать пикокулоновые электронные сгустки в течение наносекунд. Таким образом, наблюдаемого тока достаточно для работы компактного портативного рентгеновского источника. В идеальном случае устройство может быть как маленьким, ручка.В. Поршин, ведущий автор исследования.

Тот факт, что алмаз излучает электроны вообще, несколько удивительно, поскольку объемный алмаз является электрическим изолятором. Но исследователи обнаружили, что даже при отсутствии облучения, алмазные иглы проявляют небольшую электропроводность при комнатной температуре. Исследователи связывают эту небольшую проводимость с материальными дефектами.

Однако, когда исследователи освещали основание алмазных игл в вакууме с помощью наносекундного импульсного лазера, электронная эмиссия от кончика игл сильно возрастала. Это наблюдение предполагает участие механизма транспортировки на большие расстояния по всей длине иглы на 100 мкм.

Исследователи предлагают, чтобы экситоны, которые являются связанными состояниями электронов и дырок, обеспечивают основной механизм. Экситоны возбуждаются энергией лазера и распространяются вдоль иглы как бегущая волна. Некоторые из этих экситонов ионизируются электрическим полем, генерируя «горячие электроны», которые испускаются кончиком иглы.

Ученые ожидают, что электроны, выпущенные алмазной иглой, могут предложить потенциальные преимущества для различных устройств, используемых в исследованиях. Как минимум, позволят получать изображения чего либо, с разрешением вплоть до нанометра. Благодаря этому мы сможем изучать природу тех же биологических тканей так точно и правильно, как никогда ранее.

Филипп Дончев