Новый вид электронов: ученые раскрыли тайну долгих десятилетий

На протяжении нескольких десятилетий ученые задавались вопросом: почему некоторые материалы могут испускать электроны со специфической энергией? Теперь им

На протяжении нескольких десятилетий ученые задавались вопросом: почему некоторые материалы могут испускать электроны со специфической энергией? Теперь им удалось найти ответ на эту сложную загадку. Электроны покидают определенный материал, и их можно измерить. Некоторые материалы способны излучать электроны при облучении светом. И такие электроны называют фотоэлектронами.

Есть электроны, испускаемые атомами, и их называют оже-электронами. Это происходит, когда один электрон оказывается удаленным из внутренней электронной оболочки. Ученым из научного университета Вены удалось объяснить совершенно новый тип электронной эмиссии.

Она происходит в таких углеродных материалах, как графит. Электронную эмиссию открыли еще 50 лет назад, но ее причина до сих пор остается неясной. Профессор Вольфганг Вернер считает, что существуют некоторые материалы, которые состоят из атомных слоев. Яркий тому пример – графит. Он может излучать весьма специфические электроны. У них всех одинаковая энергия и при расчетах она составляет около 3,7 электрон-вольта.

Никакой известный физический механизм не в состоянии объяснить эту эмиссию электронов. Но по мнению ученые, между ними может образовываться определенное электронное состояние. Энергия этих состояний отлично согласуется со всеми наблюдаемыми данными.

Потому ученые предполагали, что некая связь существует, но объяснить ее не могли. И чтобы ее изменить, необходимо нарушить симметрию этих электронных состояний. Это похоже на прыжки со скакалкой, когда два человека держат скакалку за концы и вращают ее в разные стороны. В током случае создается волна и она распространяется от одного конца скакалки до другого.

Но если систему образования привести в симметрию, то скакалка описывает круг, и волна исчезает. Таким образом достигается динамика скакалки. Аналогичные нарушения симметрия могут возникать и в материалах.

Покидая свое место, электроны начинают двигаться, а на место своего присутствия отставляют «дыру», нарушающую симметрию материала. При этом эффект может проявляться в самых разных материалах. И это особый тип эмиссии, который ученые смогли впервые объяснить.

Ссылка: «Вторичная электронная эмиссия при нарушении симметрии под действием плазмонов в высокоориентированном пиролитическом графите» Вольфганг С.М. Вернер, Витаутас Асташаускас, Филипп Циглер, Алессандра Беллиссимо, Джованни Стефани, Лукас Линхарт и Florian Libisch Letters , 6 ноября 2020 г., Physical Review . DOI: 10.1103 / PhysRevLett.125.196603

Последнее


ТОП недели