Программа Сервисный Центр
0

Техника для электронных структур: возможность зондировать состав материала - шаг вперед, для устройств нанометрового масштаба


Теперь, впервые, навалочных электронной структуры были открыты для сопоставимых контроля через новый вариант этого стандарта называется HARPES - жесткий рентгеновский фотоэмиссии с угловым разрешением спектроскопии - развитие которой было во главе с исследователями с Министерством энергетики США (DOE) 'ы Национальной лаборатории Лоренса Беркли (Berkeley Lab).
"HARPES должны позволить нам изучать электронную структуру любого нового материала в объеме, с минимальными последствиями поверхностных реакций или радиоактивного загрязнения,"
Техника для электронных структур: возможность зондировать  состав материала  - шаг вперед, для устройств нанометрового масштаба
говорит физик Чарльз Fadley который руководил развитием HARPES. "Наша техника также должна позволить нам Зонд похоронены слоев и интерфейсов, которые широко распространены в наноразмерных устройств, а также играют ключевую роль в меньших логических элементов в электронике, роман памяти архитектуры в спинтронике и более эффективного преобразования энергии в таких технологий, как фотоэлектрические элементы".
Fadley является физиком, который проводит совместные встречи с Материалы Лаборатории Беркли наук отдела и университета Калифорнии (UC) Дэвиса, где он является почетным профессором физики. Он также является одним из самых выдающихся практиков в мире фотоэлектронной спектроскопии, методика, основанная на фотоэлектрический эффект, описанный в 1905 году Альберт Эйнштейн. Когда пучок фотонов - частиц света, такие как рентгеновские лучи - это мелькнуло на образце, энергия передается от фотонов с электронами, заставляя их поступать из образца. Путем измерения кинетической энергии испускаемых этими фотоэлектронов и углы, под которыми они вылетают, ученые могут многое узнать об электронной структуре образца.
Успешной демонстрации техники HARPES сообщалось в журнале материалы Природа в документе под названием "Зондирование объемных электронной структуры с жестким рентгеновским фотоэмиссии с угловым разрешением". Fadley был главный автор этой статьи. Свинца и соответствующие автор был Александр Грей, член UC Davis Fadley исследовательской группы, а также присоединяться к материалам отдела Лаборатории Беркли наук.
"Ключ к зондирования основная электронная структура использует жесткие рентгеновские лучи, которые являются рентгеновские лучи с достаточно высокой энергией фотонов, чтобы извлечь из фотоэлектроны глубоко под поверхностью твердого материала," Серый говорит. "Высоких энергий фотонов придать большую кинетическую энергию выбрасываемых фотоэлектронов, позволяя им путешествовать длинные расстояния в твердом теле. Результатом является то, что больше сигналов, происходящих из объема будет обнаружен анализатор".
В то время как типичный эксперимент ARPES, используя низкой энергии или "мягкие" рентгеновские лучи (10 ~ 100 эВ фотоны), зонды на глубину менее 10 ангстрем (несколько слоев атомов), с их техникой HARPES Fadley и Серый и их коллег по этому проекту были в состоянии зонд на глубину до 60 ангстрем в глубь монокристаллов вольфрама и арсенида галлия. Их достижение стало возможным благодаря комбинации третьего поколения источников света, способных производить интенсивных пучков жесткого рентгеновского излучения, а также передовые спектрометр электронов для измерения энергий и углов.
"В то время фотонов высокой энергии необходимо проникнуть в объеме, при высоких энергиях фотоэмиссии интенсивности, что несет в себе информацию об электронной зонной структуры резко сокращается за счет различных факторов, таких как фононных эффектов и небольших фотоэлектрических сечения валентной зоны электрон орбиталей, "Серый говорит. "Тем не менее, HARPES измерения стали возможны с появлением третьего поколения синхротронного излучения источников и развитие жесткого рентгеновского монохроматоров и оптики способный фокусировать очень мощного рентгеновского луча в очень маленькие измерения месте."
Чтобы продемонстрировать возможности своей техники HARPES, Fadley и Серый использовали высокие beamline ондулятор интенсивность на SPring8 синхротронного излучения объекта в Хиого, Япония, который находится под управлением японского Национального института материаловедения РАН. Образцы они работали, вольфрама и арсенида галлия, содержат сравнительно тяжелых элементов, которые имеют относительно небольшую фононных эффектов (колебаний атомов), но для дальнейшего снижения этих эффектов образцы крио-охлаждения. Объединив комнатной температуре и крио данных, исследователи смогли правильно для влияния косвенных переходов и фотоэлектронной дифракции в их результатах.
"Имея достаточный фотонов от beamline была критическая, как это было с высоким энергетическим разрешением, что требуется источник ондулятора и специальные монохроматора и фотоэлектронный спектрометр с обеих высокую пропускную способность для интенсивности и объектив с углом разрешающих способностей", Fadley говорит.
Добавляет Грей, "Наша HARPES техника не только предоставила нам информацию об энергии испускаемых фотоэлектронов, но и с информацией о квазиимпульс электронов в объеме твердого тела. Это дополнительное измерение несет огромное количество информации, касающейся электронных, магнитных и структурные свойства материалов, и могут быть использованы для углубленного исследования таких явлений роман как высокотемпературная сверхпроводимость и так называемые Мотта переходы из изоляционного к ведению государства, которые могут быть использованы для переключения логики в будущем. "
В будущем, Fadley и Серый смогут проводить эксперименты HARPES гораздо ближе к дому. На Расширенный Свет Лаборатории Беркли Source (ALS), первый из третьего поколения учреждениях мира синхротронное излучение, новая экспериментальная камера для beamline 9.3.1 планируется открыть осенью этого года, которые обеспечат уникальные жесткого рентгеновского излучения с угловым разрешением возможности фотоэмиссии.
Говорит Захид Хусейн, который управляет ALS Научная группа поддержки ", дополнительных жестких рентгеновских фотоэмиссии камере при beamline 9.3.1 будет включать атмосферном давлении высокой способностью фотоэмиссии энергии, что позволит изучать энергии проблемы, связанные, например, аккумуляторы, топливные элементы, и катализа под на месте и в operando условиях. Это также позволит глубину чувствительной исследования и делает возможным, чтобы исследовать не только твердой, но и газ и жидкость интерфейсов. Это будет первая такая экспериментальная установка в мире ".

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (10)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"