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新型超快電子源為構(gòu)建新型快電子顯微鏡奠定基礎(chǔ)
2025年07月04日 15:59:58
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：182
據(jù)悉，一個(gè)由國(guó)家納米科學(xué)中心等單位的科研人員組成的團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出一種基于碳納米管的新型超快電子源，其發(fā)出的電子束能量異常集中且時(shí)間極短，為構(gòu)建具備飛秒級(jí)時(shí)間分辨和原子級(jí)空間分辨的超快電子顯微鏡奠定了基礎(chǔ)。
超快電子源是能夠產(chǎn)生時(shí)間極短、能量集中的電子束的裝置，在微觀動(dòng)態(tài)過(guò)程觀測(cè)、新材料研發(fā)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。這項(xiàng)技術(shù)基于場(chǎng)發(fā)射或光場(chǎng)發(fā)射原理，通過(guò)高電場(chǎng)或超快激光脈沖激發(fā)電子發(fā)射。不過(guò)，傳統(tǒng)的技術(shù)受限于金屬尖端電子源能量擴(kuò)散和脈沖寬度的折中關(guān)系，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高時(shí)間與空間分辨率。而就在最近，該技術(shù)收獲了重要突破。
據(jù)悉，一個(gè)由國(guó)家納米科學(xué)中心等單位的科研人員組成的團(tuán)隊(duì)，成功研發(fā)出一種基于碳納米管的新型超快電子源，其發(fā)出的電子束能量異常集中且時(shí)間極短，為構(gòu)建具備飛秒級(jí)時(shí)間分辨和原子級(jí)空間分辨的超快電子顯微鏡奠定了基礎(chǔ)。
據(jù)悉，該基于碳納米管的飛秒級(jí)超快電子源，其電子束能量展寬低至0.3電子伏特(eV)，脈沖寬度縮短至13飛秒(fs)。這項(xiàng)技術(shù)突破傳統(tǒng)金屬源的局限，通過(guò)碳納米管的“延遲發(fā)射”機(jī)制，使電子在激光照射后先發(fā)生集體振蕩，再精準(zhǔn)發(fā)射，有效減少了能量分散。
值得一提的是，該技術(shù)還有望用于微觀動(dòng)態(tài)過(guò)程觀測(cè)以及新材料的研發(fā)上。目前，相關(guān)的研究成果已經(jīng)發(fā)表于《自然·材料》上，感興趣的讀者可以自行查閱。
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