近单色可调谐低温铌电子场发射体
应用物理
2022-12-21 v2 量子物理
摘要
产生、操控和探测相干电子是未来量子显微与光谱技术的核心。在低温下利用并特异性改变电子束源的量子特性可增强其发射性能。在此,我们描述了在 5.9 K 温度下单晶超导铌纳米尖端的电子场发射。所发射电子能谱显示出低至 16 meV 的极窄分布,这归因于纳米突起顶端局域能带态的可调谐共振隧穿场发射以及尖锐低温费米边处的截断。这比传统场发射电子源低一个数量级。尖端的自聚焦几何结构导致发射角为 3.7 度, reduced brightness( reduced brightness)为 3.8 x 10exp8 A/(m2 sr V),并且在 4.1 nA 束流和 69 meV 能宽下具有数小时稳定性。该源将减小透镜像差影响,并能在低能电子显微术、电子能量损失谱和高分辨率振动光谱中开启新模式。
引用
@article{arxiv.2205.05767,
title = {Near-monochromatic tuneable cryogenic niobium electron field emitter},
author = {Cameron W. Johnson and Andreas K. Schmid and Marian Mankos and Robin Röpke and Nicole Kerker and Ed K. Wong and D. Frank Ogletree and Andrew M. Minor and Alexander Stibor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.05767},
year = {2022}
}
备注
to be published in Phys. Rev. Lett. (2022)