p Os cientistas agora podem olhar mais profundamente para novos materiais para estudar sua estrutura e comportamento, graças ao trabalho de um grupo internacional de pesquisadores liderado por UC Davis e o Lawrence Berkeley National Laboratory e publicado em 14 de agosto pela revista Materiais da natureza. p A técnica permitirá um estudo mais detalhado de novos tipos de materiais para uso em eletrônica, produção de energia, química e outras aplicações.

p A tecnica, chamada de fotoemissão de ângulo resolvido, tem sido usado desde a década de 1970 para estudar materiais, especialmente propriedades como semicondutividade, supercondutividade e magnetismo. Mas a técnica permite sondar a uma profundidade de apenas cerca de um nanômetro abaixo da superfície de um material, um limite imposto pelo forte espalhamento inelástico dos elétrons emitidos.

p O trabalho inovador da equipe UC Davis / LBNL fez uso da fonte de raios-X de alta intensidade operada pelo Instituto Nacional Japonês para Ciências de Materiais na instalação de radiação síncrotron SPring8 em Hyogo, Japão, e permitiu que os pesquisadores olhassem muito mais profundamente em um material, fornecendo mais informações e reduzindo os efeitos de superfície.

p "Agora podemos levar isso para energias muito mais altas do que se pensava anteriormente, "disse Chuck Fadley, professor de física na UC Davis e no Lawrence Berkeley Lab, quem é o autor sênior do artigo.

p A técnica é baseada no efeito fotoelétrico descrito por Einstein em 1905:Quando um fóton é lançado em um material, ele elimina um elétron. Medindo o ângulo, energia e talvez o spin dos elétrons ejetados, os cientistas podem aprender em detalhes sobre o movimento do elétron e a ligação no material.

p Anteriormente, a técnica usava energias de cerca de 10 a 150 elétron-volts. Trabalhando nas instalações japonesas, Fadley e seus colegas conseguiram aumentar isso para até 6, 000 elétron-volts - energias que aumentaram a profundidade de sondagem em até 20 vezes.

p Graças aos avanços recentes na óptica de elétrons, a equipe também foi capaz de coletar informações precisas usando espectrômetros especialmente projetados - câmeras eficazes para elétrons.

p O espectrômetro é como uma câmera pinhole, Fadley notou. É fácil obter uma imagem nítida com uma câmera pinhole, mantendo a abertura de entrada pequena. Abra essa abertura e muito mais luz será admitida, mas uma imagem clara se torna mais difícil de extrair. Mas novos desenvolvimentos em óptica de elétrons, particularmente na Suécia, tornaram possível detectar elétrons suficientes para realizar tais experimentos.

p Várias fontes de raios-X de alta potência estão funcionando ou sendo construídas na Europa e na Ásia, embora nenhum esteja planejado nos EUA, Disse Fadley. A nova técnica poderia ser usada tanto para pesquisa básica quanto comercial de novos materiais para eletrônica e tecnologia.

p Fadley observou que primeiro propôs a ideia de usar uma fonte de raios-X de alta intensidade para olhar mais profundamente abaixo da superfície dos materiais por volta de 1980, mas nem as fontes de raios X nem os espectrômetros existiam para tornar o experimento viável.