Классический метод изучения взаимодействия электронов с веществом — анализ их рассеяния через тонкие слои известного вещества. Это происходит путем направления потока электронов на слой и анализа последующих отклонений траекторий электронов.«Электроны высоких энергий в первую очередь взаимодействуют с отдельными атомами в веществе, и их рассеяние можно предсказать с помощью существующих обобщенных моделей», — сказала Рут Синьорелл, профессор физической химии в ETH Zurich, Швейцарском федеральном технологическом институте. «Напротив, низкоэнергетические электроны взаимодействуют со всей молекулярной сеткой, которая включает химические связи и колебательное движение атомов внутри вещества, и их рассеяние в настоящее время слишком сложно предсказать с помощью модели.
Имея это в виду, мы имеем разрабатывает альтернативный подход к измерению движения электронов с низкой энергией ».Синьорелл и ее коллеги рассказывают о своей работе на этой неделе в «Журнале химической физики» от AIP Publishing.
«Одной из наших ключевых идей была разработка метода, который мы называем« методом наложения аэрозоля ». Он включает в себя создание капель аэрозоля, которые состоят из твердого ядра и оболочки из органических материалов, имитирующих некоторые полимеры, которые можно найти в Электроника. Работая с этими каплями в вакууме, мы можем использовать лазерный свет, чтобы побудить ядро высвободить электроны, которые проходят через оболочку.
Когда они достигают поверхности и убегают, мы можем измерить различные показатели, такие как их интенсивность », — сказал Синьорелл.«Метод наложения аэрозоля дает два основных преимущества», — сказал Синьорелл. «Во-первых, это упрощает разделение вопросов переноса электронов через оболочку и их образования в ядре.
Во-вторых, капли с размером, сравнимым с длиной волны лазера, действуют как резонаторы для лазерного света. Это может быть используется для получения огромного количества дополнительной информации о взаимодействии электронов с веществом ».«Основная проблема этого метода — точное определение размера ядра и оболочки аэрозольных частиц. Хотя измерить эти величины все еще сложно, точность измерений влияет на точность генерируемой информации о рассеянии», — сказал Синьорелл. сказал.
В дальнейшем Синьорелл и ее коллеги заинтересованы в расширении масштабов своей работы с помощью метода наложения аэрозолей.«Мы хотим применить метод наложения аэрозолей к различным материалам разной толщины. Нас особенно интересуют очень тонкие оболочки и то, как их структурные изменения влияют на уход электронов с поверхности капли.
Это потенциально очень актуально для исследователей, исследующих связанные с этим научные вопросы. к поверхностям и границам раздела различных веществ », — сказал Синьорелл. «С помощью всей этой работы мы надеемся полностью проанализировать широкий спектр экспериментальных данных, которые могут быть получены, чтобы мы могли больше узнать о движении электронов с низкой энергией».