A csiga által közvetített pozitronragadás (AMPS) segítségével a Positron Lab tudósai a UTA A Fizika Tanszék kifejlesztett egy új technikát, amely képes mérni az anyagok legfelső atomi rétegének tulajdonságait.
Ez az új spektroszkópiai eszköz virtuális fotonok hogy szelektíven mérjük a legfelső atomi réteg elektronszerkezetét. Amikor a bejövő pozitronok vákuumállapotból kötött felületi állapotba váltanak a minta felületén, virtuális fotonokat állítanak elő, amelyek energiája elektronokat gerjeszt a vákuumba.
A virtuális fotonok rövid kölcsönhatási tartománya a behatolási mélységet megközelítőleg a Thomas-Fermi szűrési hosszra korlátozza. Az egyrétegű kibocsátott elektronok kinetikus energiáinak mérése és elemzése grafén A rézre lerakódott és a tiszta réz szubsztrátum azt mutatja, hogy a kilökött elektronok kizárólag a legfelső atomi rétegből származnak.
Alex Weiss, professzor és az UTA Fizikai Tanszékének elnöke elmondta: „Kitaláltuk, hogyan használhatjuk fel ezt a 2010-ben felfedezett jelenséget a felső réteg mérésére, és információt szerezzünk a felső réteg elektronszerkezetéről és viselkedéséről. Ez meghatározza az anyag számos tulajdonságát, beleértve a vezetőképességet is, és fontos következményekkel járhat az eszközök építésére.”
Alex Fairchild, a Positron Lab posztdoktori tudósa, a tanulmány vezető szerzője elmondta: "Az AMPS eljárás egyedülálló, mert virtuális fotonokat használ a legfelső atomi réteg mérésére."
"Ez eltér az olyan tipikus technikáktól, mint a fotoemissziós spektroszkópia, ahol a foton több rétegbe hatol be az anyag nagy részébe, és ezért tartalmazza a felszíni és felszín alatti rétegek kombinált információit."
Varghese Chirayath, kutatási adjunktus, mondott, „AMPS-eredményeink megmutatták, hogy a pozitrontapadást követően kibocsátott virtuális fotonok előnyösen kölcsönhatásba lépnek azokkal az elektronokkal, amelyek messzebbre nyúlnak be a vákuumba, mint az atomi helyhez lokalizáltabb elektronokkal. Eredményeink tehát elengedhetetlenek ahhoz, hogy megértsük, hogyan lépnek kölcsönhatásba a pozitronok a felülettel elektronok és rendkívül fontosak más, hasonlóan felületszelektív, pozitron alapú technikák megértéséhez.”
Weiss megjegyezte, hogy a pozitronnyaláb képességei miatt jelenleg az UTA Positron Lab az egyetlen hely, ahol ezt a technikát kifejleszthették.
"Valószínűleg az UTA-ban van az egyetlen olyan laboratórium a világon, amely rendelkezik olyan pozitronsugárral, amely képes lecsökkenteni a jelenség megfigyeléséhez szükséges alacsony energiákat."
Journal Reference:
- Alexander J. Fairchild et al. Fotoemissziós spektroszkópia pozitronragadás által kibocsátott virtuális fotonok felhasználásával: Kiegészítő szonda felső rétegű felületi elektronikus szerkezetekhez. Fizikai áttekintés betűk. DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.106801
