\ Investigadores del Instituto Nacional de Ciencia de Materiales NIMS - Han Zhang, Investigador Principal, Grupo de Caracterización de Giros, y Jie Tang, Líder de Grupo del Grupo de Nanomateriales Unidimensionales, Unidad de Procesamiento de Materiales, y colaboradores desarrollaron tecnología para fabricarnanocables de cristal simple de hexaboruro de lantano LaB6 con superficie limpia, una prometedora fuente de electrones de emisión de campo frío para microscopios electrónicos y otros dispositivos, y de ese modo mejoró el rendimiento y la estabilidad de la fuente de electrones. Además, al instalar la nueva fuente de electrones en unAl microscopio electrónico de barrido, obtuvieron con éxito imágenes de alta resolución, lo que demuestra que la fuente de electrones en realidad puede servir como fuente de haces de electrones ultrabrillantes para microscopios electrónicos.
Para aumentar la resolución espacial de los microscopios electrónicos, es necesario obtener haces de electrones ultra brillantes y altamente coherentes enfocando estrechamente una gran cantidad de electrones emitidos por una fuente de electrones. En la actualidad, los microscopios electrónicos de alta resolución están equipados con agujas-como el tungsteno como fuente de electrones. Para aumentar aún más la resolución espacial del microscopio, se han hecho esfuerzos para desarrollar una fuente de electrones de emisión de campo utilizando LaB6, que emite electrones más fácilmente que el tungsteno. Sin embargo, la síntesis de nanocables - unrequisito para el desarrollo de una fuente de electrones de emisión de campo: el uso de LaB6 fue un desafío porque este material muy duro era difícil de manejar.
En colaboración con el Dr. Lu-Chang Qin, profesor de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill en los Estados Unidos, el equipo de investigación tuvo éxito en la fabricación de la fuente de electrones que consiste en un nanocable LaB6 mediante el empleo de deposición química de vapor. Además, el equipo de investigación desarrolló tecnología para limpiar la superficie del nanocable LaB6, lo que condujo a la mejora de las características de emisión de electrones y la estabilidad de la fuente de electrones. El equipo de investigación confirmó que la fuente de electrones de nanocables LaB6 recientemente desarrollada era capaz de producir electrones altamente coherenteshaces, que eran 100 veces más brillantes y tenían una distribución de energía de dos tercios en comparación con la fuente de electrones de tungsteno actual.
El equipo también verificó que, cuando la fuente de electrones se instaló en un microscopio electrónico de emisión de campo, su densidad de corriente de electrones era 1,000 veces mayor que las fuentes de electrones convencionales y duró 5 horas de uso sin atenuación en la corriente de emisión. Además, el equipo realmente observó muestras usando un microscopio electrónico equipado con la fuente de electrones de nanocables LaB6, y obtuvo imágenes de microscopía electrónica con una resolución más alta que el nivel estándar convencional.
La fuente de electrones de nanocables LaB6 se puede instalar fácilmente en dispositivos simplemente reemplazando la pistola de electrones de tungsteno convencional fuente de electrones. En el futuro, el equipo planea trabajar en el uso práctico y la comercialización de la fuente de electrodos de nanocables LaB6 a través de una juntainvestigación con socios industriales. Esta investigación se llevó a cabo como un seguimiento del proyecto de investigación "Desarrollo del microscopio electrónico de próxima generación utilizando LaB6 controlado por nanoestructura" Jie Tang, investigador principal realizado en el marco de la Agencia de Ciencia y Tecnología de Japónprograma "Desarrollo de sistemas avanzados de medición y análisis", cuyo objetivo era acelerar la innovación a través de la cooperación entre la industria y la academia. Este estudio fue publicado en la versión en línea de la revista científica británica Nature Nanotechnology el 30 de noviembre de 2015 hora local.
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Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Ciencia de Materiales . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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