En utilisant un processus appelé collage de positrons à médiation par vis sans fin (AMPS), les scientifiques du Positron Lab du UTA Le Département de physique a développé une nouvelle technique permettant de mesurer les propriétés de la couche atomique la plus élevée des matériaux.
Ce nouvel outil spectroscopique utilise le virtuel photons pour mesurer sélectivement la structure électronique de la couche atomique la plus élevée. Lorsque les positons entrants passent d’un état de vide à un état de surface lié sur la surface de l’échantillon, ils produisent des photons virtuels dotés de l’énergie nécessaire pour exciter les électrons dans le vide.
La courte plage d'interaction des photons virtuels limite la profondeur de pénétration à environ la longueur d'écran Thomas-Fermi. Mesures et analyse des énergies cinétiques des électrons émis effectuées sur une seule couche de graphène déposés sur le cuivre et le substrat de cuivre propre montrent que les électrons éjectés proviennent exclusivement de la couche atomique la plus élevée.
Alex Weiss, professeur et directeur du département de physique de l'UTA, a déclaré : « Nous avons compris comment utiliser ce phénomène que nous avons découvert en 2010 pour mesurer la couche supérieure et obtenir des informations sur la structure électronique et le comportement des électrons dans la couche supérieure. Cela déterminera les nombreuses propriétés d’un matériau, y compris la conductivité, et peut avoir des implications importantes pour la construction d’appareils.
Alex Fairchild, chercheur postdoctoral au Positron Lab et auteur principal de l'étude, a déclaré : "Le processus AMPS est unique car il utilise des photons virtuels pour mesurer la couche atomique la plus élevée."
"Cela diffère des techniques typiques comme la spectroscopie de photoémission, où un photon pénètre plusieurs couches dans la masse d'un matériau et contient donc les informations combinées des couches de surface et souterraines."
Varghese Chirayath, professeur-chercheur adjoint, a affirmé Valérie Plante., «Nos résultats AMPS ont montré comment les photons virtuels émis à la suite du collage de positons interagissent de préférence avec des électrons qui s'étendent plus loin dans le vide qu'avec des électrons plus localisés sur le site atomique. Nos résultats sont donc essentiels pour comprendre comment les positrons interagissent avec la surface électrons et sont extrêmement importants pour comprendre d’autres techniques basées sur les positrons, tout aussi sélectives en surface.
Weiss a noté que le laboratoire UTA Positron est actuellement le seul endroit où cette technique aurait pu être développée en raison des capacités de son faisceau de positrons.
"L'UTA possède probablement le seul laboratoire au monde doté d'un faisceau de positons capable de descendre aux basses énergies nécessaires pour observer ce phénomène."
Journal de référence:
- Alexander J. Fairchild et coll. Spectroscopie de photoémission utilisant des photons virtuels émis par le collage de positrons : une sonde complémentaire pour les structures électroniques de surface de la couche supérieure. Physical Review Letters. EST CE QUE JE: 10.1103 / PhysRevLett.129.106801
