Feldemissions-Rastermikroskopie und Spektroskopie
Die systematische Untersuchung der Feldemission ist in zweierlei Hinsicht interessant:
- Einerseits treten bei hoher elektrischer Feldstärke unerwünschte Elektronenströme z. B. aus Nioboberflächen in supraleitenden Resonatoren auf, die in neuartigen Beschleunigeranlagen wie dem freien Elektronenlaser XFEL¹ und dem geplanten linearen e+-e--Collider ILC ² den erreichbaren Feldgradient begrenzen. Zur Unterdrückung dieser parasitären Feldemission hat sich die Qualitätskontrolle z. B. von Niobproben bewährt, an denen hochtechnologische Herstellungsverfahren und aktuelle Oberflächenpräparationen getestet bzw. beurteilt werden.
- Andererseits werden neue Materialien, wie z. B. Kohlenstoffnanoröhren und metallische Nanodrähte mit einer starken Feldemission bei niedrigen Feldstärken gesucht, die als kalte Kathoden in der Vakuum-Nanoelektronik, z. B. für schnell-pulsbare kompakte Röntgenquellen, UV-Strahlung oder Terahertz (THz)-Strahlungsquellen ³, eingesetzt werden sollen. Eine wesentliche Voraussetzung für nachhaltige Erfolge sowohl bei der Unterdrückung als auch bei der Nutzung der Feldemission besteht in der Aufklärung der grundlegenden Mechanismen mit hochauflösenden Messtechniken.
Mehr Informationen unter:
¹. Ein Freie-Elektronen-Laser (FEL): http://www.desy.de/forschung/anlagen__projekte/european_xfel/index_ger.html
². Der International Linear Collider (ILC): http://www.linearcollider.org/ILC
³. Die Terahertzsgtrahlung (THz): https://de.wikipedia.org/wiki/Terahertzstrahlung https://cordis.europa.eu/result/rcn/183091_de.html
