Uma equipe de pesquisadores da Cornell desenvolveu um filme ultrafino de antimonito de césio que pode ser usado como um fotocátodo altamente eficiente. Em seu artigo publicado na revista Physical Review Letters , o grupo descreve sua abordagem para criar o fotocátodo e como ele se comportou quando comparado aos fotocátodos convencionais.
Um fotocátodo é um dispositivo que converte fótons em elétrons através do efeito fotoelétrico. Na prática, tais dispositivos são feitos de um material que libera um elétron quando atingido por um fóton. Quando um grande número de elétrons é produzido, eles podem ser reunidos em um feixe para uso em aplicações como lasers de elétrons livres e difração de elétrons. À medida que a tecnologia amadureceu, os cientistas continuaram a procurar maneiras de aumentar a eficiência de tais dispositivos (uma medida do número de elétrons que são liberados em comparação com o número de fótons que atingem o fotocátodo). Nesse novo esforço, os pesquisadores desenvolveram um novo tipo de fotocátodo usando antimônio e césio.

A equipe aplicou uma forma de epitaxia, antimônio e césio que passou por um processo de filtragem extremamente minucioso e foi sublimado dentro de uma câmara de vácuo onde se condensaram em um substrato de carboneto de silício. A ação ocorreu uma camada atômica de cada vez com a estrutura atômica do material que foi criada na mesma orientação do substrato, garantindo que estivesse livre de defeitos. Os filmes ultrafinos resultantes tinham apenas 4 nm de espessura e podiam ser usados ​​como fotocátodo.

A equipe então começou a analisar o filme (usando vários tipos de espectroscopia e difração de elétrons) para garantir que estava, de fato, livre de defeitos e que as camadas haviam sido depositadas no substrato da maneira pretendida. Satisfeitos com seus resultados, eles começaram a testar o filme para ver como ele se comparava aos filmes convencionais.

Eles descobriram que, ao converter a luz verde em elétrons, a eficiência de seu fotocátodo era superior a 2% e seu processo era tão curto quanto 10 fs, significativamente mais rápido que os fotocátodos convencionais. Eles concluem que fotocátodos semelhantes podem ser usados ​​para criar novos dispositivos com melhorias significativas de brilho. + Explorar mais

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