本文摘要：研究人员使用扫描隧道显微镜集成激光和其他光学组件，在金薄膜外貌捕捉了分子并测定了热电子的能量漫衍。高能量的“热”电子或能让太阳能板更有效地获取光能。然而，科学家们无法对这些电子的能量举行丈量，这限制了热电子技术的进一步应用。 《科学》杂志报道，美国普渡大学和密歇根大学的研究人员新近开发的一种方法，以扫描隧道显微镜集成激光、光学元件，有望解决热电子能量漫衍的测定问题。

研究人员使用扫描隧道显微镜集成激光和其他光学组件，在金薄膜外貌捕捉了分子并测定了热电子的能量漫衍。高能量的“热”电子或能让太阳能板更有效地获取光能。然而，科学家们无法对这些电子的能量举行丈量，这限制了热电子技术的进一步应用。

《科学》杂志报道，美国普渡大学和密歇根大学的研究人员新近开发的一种方法，以扫描隧道显微镜集成激光、光学元件，有望解决热电子能量漫衍的测定问题。项目卖力人、普渡大学教授Vladimir Vlad Shalaev说：“虽然关于热电子的理论模型许多，但我们还缺乏能直接测定热电子能量的方法。”论文作者、普渡大学电子与盘算机工程学院博士生Harsha Reddy增补说：“通过测定能量漫衍，我们就能量化一定能量下的可用电子数目。

对于扩展热电子的应用是一个关键信息。”一定频率的光照射到金/银等金属的特定纳米结构上时，会引发“外貌等离子体”。这些等离子体最终会将部门能量转移给电子，使电子发烧。热电子的温度可高达2000华氏度左右，正是它们的高能量使其成为能源技术中的宠儿——对太阳能电池板而言，与传统方法相比，热电子能量可更有效地转换为电能。

此外，热电子还能加速化学反映，提高能源技术效率（如汽车的氢燃料电池）。Reddy说：“在一个典型的化学反映中，反映物需要足够的能量跨越阈值才气完成反映。高能热电子可以转移部门能量给反映物，推动它们突破阈值，使化学反映的速率更快。”Reddy与密歇根大学博士后研究员Kun Wang等互助，先用18个月开发了实验装置，然后又花了12个月时间完成了热电子能量丈量实验。

在实验系统中，研究人员能够检测引发/不引发等离子体激元时发生的电荷电流差异。这种电流差异包罗了决议金属纳米结构热电子能量漫衍的关键信息。研究人员认为，这种方法可以用于能源相关应用的强化。陆军研究办公室项目司理Chakrapani Varanasi说：“Reddy等论述了一种丈量电荷载流子能量的奇特方法。

这一结果有望在未来应用于能源转换、光催化和光电探测等领域。”编译：雷鑫宇 审稿：alone 责编：张梦 期刊泉源：《科学》期刊编号：0036-8075原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-06/pu-du060420.php中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明泉源。

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