science >> Wetenschap >  >> Fysica

Verbetering van de foto-elektrische efficiëntie

Peng Zhang en Yang Zhou werken aan het verbeteren van de kwantumefficiëntie van foto-emissie. Krediet:Michigan State University

Albert Einstein had dit onderzoek aan de Michigan State University misschien een broodnodige studie genoemd. Einstein won in 1921 een Nobelprijs voor de natuurkunde voor het verklaren van het foto-elektrisch effect.

Nieuw onderzoek in het MSU College of Engineering kan binnenkort leiden tot de ontwikkeling van betere röntgenstralen voor de dagelijkse gezondheid of het verbeteren van de ruimtesatellieten waar consumenten elke dag op vertrouwen.

Peng Zhang, universitair hoofddocent elektrotechniek en computertechniek, zei dat in eenvoudige bewoordingen de vooruitgang betrekking heeft op manieren waarop licht op harde oppervlakken danst. "Als licht op materiële oppervlakken valt, het kan de uitstoot van elektronen van het oppervlak veroorzaken - een fenomeen dat bekend staat als het foto-elektrisch effect. Hoogwaardige elektronenbundels voor deeltjesversnellers op tafel, intense röntgenstralen, hoge resolutie elektronenmicroscopen, en high-power high-speed elektronica hebben lichtgeïnduceerde elektronenemissies nodig, " hij legde uit.

Dus Zhang en Ph.D. student Yang Zhou bestudeerde en analyseerde foto-emissies van metalen oppervlakken met behulp van laserverlichting. Hun theoretische tests gebruikten ultraviolette golflengten die varieerden van 200 nanometer tot nabij-infrarode golflengten van 1200 nanometer.

"Onze resultaten kunnen helpen bij de ontwikkeling van zeer efficiënte en heldere foto-elektronenbronnen, "Zei Zhang. "Dat betekent verbeteringen in apparaten en systemen, waaronder signaalversterkers in radars en satellieten voor ruimtegebaseerde communicatie, tot betere medische beeldvorming voor de dagelijkse gezondheid."

Hun onderzoek is momenteel te zien in een artikel, "Quantummodel houdt rekening met het effect ... op foto-emissie, " in het American Institute of Physics scilight , en "Kwantumefficiëntie van foto-emissie van vooringenomen metalen oppervlakken met lasergolflengten van UV tot NIR" in de Tijdschrift voor Toegepaste Natuurkunde (2021).