Forbedring af fotoelektrisk effektivitet

Albert Einstein kunne have kaldt denne forskning ved Michigan State University for en tiltrængt undersøgelse. Einstein vandt en nobelpris i fysik i 1921 for at forklare den fotoelektriske effekt.

Ny forskning i MSU College of Engineering kan snart guide udviklingen af ​​bedre røntgenstråler til hverdagens sundhed eller forbedre de rumsatellitter, forbrugerne stoler på hver dag.

Peng Zhang, lektor i el- og computerteknik, sagde, at fremskridtet i enkle vendinger involverer måder, hvorpå lyset danser på hårde overflader. "Når lys rammer materialeoverflader, det kan forårsage udstødning af elektroner fra overfladen - et fænomen kendt som den fotoelektriske effekt. Elektronstråler af høj kvalitet til bordplade partikelacceleratorer, intense røntgenstråler, højopløselige elektronmikroskoper, og højeffekt højhastighedselektronik har brug for lysinducerede elektronemissioner, " forklarede han.

Så Zhang og Ph.D. studerende Yang Zhou studerede og analyserede fotoemissioner fra metaloverflader ved hjælp af laserbelysning. Deres teoretiske test brugte ultraviolette bølgelængder, der varierede fra 200 nanometer til nær-infrarøde bølgelængder på 1200 nanometer.

"Vores resultater kunne hjælpe med at guide udviklingen af ​​meget effektive og lyse fotoelektronkilder, " sagde Zhang. "Det betyder forbedringer i enheder og systemer, herunder signalforstærkere i radarer og satellitter til rumbaseret kommunikation til bedre medicinsk billeddannelse til daglig sundhed."

Deres forskning findes i øjeblikket i en artikel, "Kvantemodel overvejer effekten ... på fotoemission, " i American Institute of Physics Scilight , og "Kvanteeffektivitet af fotoemission fra forspændte metaloverflader med laserbølgelængder fra UV til NIR" i Journal of Applied Physics (2021).