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来源:材料科学前沿收集编辑:高分子科学前沿
来自钙钛矿氧化物的异常强相干二次光发射!
光阴极——利用光电效应将光子转化为电子的材料——是许多依赖光检测或电子束生成的现代技术的重要基础。然而,目前现有的光电阴极是基于传统的金属和半导体,而这些金属和半导体大多是在六十年前发现的(已具备良好的理论基础)。这一成熟领域的进展目前仅局限于在复杂的材料工程基础上对光阴极性能的改进。鉴于此,西湖大学何睿华教授与美国东北大学Arun Bansil教授报告了通过简单的真空退火制备的SrTiO3(100)单晶的重构表面的不寻常的光发射特性,这超出了现有的理论描述。与其他正电子亲和(PEA)光电阴极不同,该PEA SrTiO3表面在室温下产生离散的二次光发射光谱,这是高效负电子亲和光电阴极材料的特点。在低温下,光发射峰值强度大大增强,非阈值激发时获得的电子束显示出纵向和横向的相干性,打破了已知的记录,至少超过了一个数量级。在二次光发射中观察到的相干性的出现,表明在目前的理论光发射框架中所包含的基础上,又出现了一个新的过程。因此,SrTiO3是一类全新的光阴量子材料的第一个例子,为需要强相干电子束的应用开辟了新的前景,而不需要单色激发、电子过滤或光束加速。相关研究成果以题为“Anomalous intense coherent secondary photoemission from a perovskite oxide”发表在最新一期《Nature》期刊上。典型的二次光电子能谱/光谱(SPS)具有连续的、整体无特征的线形和漫射角分布,没有偏离光发射阈值。作者通过使用低能电子衍射 (LEED) 和二次光发射研究了SrTiO3重建的各种表面,随着