Эмиссия автоэлектронная работа выхода

Работа выхода электрона из поверхностного слоя металла может быть снижена в результате наложения электрического поля — автоэлектронная эмиссия. [c.265]

Хотя автоионная микроскопия позволяет эффективно наблюдать расположение атомов поверхности и отдельных адсорбированных атомов и их перемещение, определять энергетические свойства поверхности этим методом не представляется возможным. В этом отношении автоионная микроскопия уступает автоэлектронной. Основное уравнение автоэлектронной эмиссии, выведенное Фаулером и Нордхеймом [118], описывает влияние приложенного поля на скорость эмиссии электронов. На рис. У-23 приведена упрощенная схема эмиссии электронов поверхностью металла. В отсутствие поля энергетический барьер, соответствующий работе выхода Ф, предотвращает утечку электронов нз зоны Ферми. При наложении поля высота этого барьера уменьшается пропорционально расстоянию и составляет Ф—V, где У=хР (Р — напряженность поля, В/см). Теперь становится возможным квантово-механический процесс туннелирования электронов. Если электрон находится в ящике с конечной высотой потенциального барьера, вероятность туннельного выхода такого электрона из ящика Р составляет [c.234]

В прошлом снятие вольт-амперных характеристик для автоэлектронной эмиссии было столь длительным, что, как правило, не удавалось определять значения работы выхода по графику Фаулера — Нордхейма в стадии самой адсорбции. Такое положение, несомненно, создает серьезные ограничения, поскольку было показано, что [c.184]

Сплав лантана с алюминием (72 % Га) характеризуется высокой скоростью поглощения СО и N2. Малая активность этого сплава по отношению к водороду позволяет использовать его в качестве геттера в водородных тиратронах, где необходимо максимальное поглощение всех газов, за исключением водорода. Перспективным материалом для катодов электронных приборов является гексаборид лантана, характеризующийся малой работой выхода и способностью к автоэлектронной эмиссии. [c.554]

В 6 было показано, что для перехода электрона из металла в вакуум необходимо определенное количество энергии. Теплота испарения электрона называется работой выхода е(р. Для объяснения автоэлектронной эмиссии с энергетической точки зрения воспользуемся моделью, показанной на рис. 54, в которой предполагается, что электроны находятся в потенциальной яме Тг. Горизонтальные линии изображают собой [c.109]

Как видно из (63) и (64), ток холодной эмиссии тем больше, чем меньше эффективная работа выхода ф. При малых 9 напряжённость внешнего поля, при которой автоэлектронная эмиссия становится заметной, понижается пя несколько порядков величины. [c.104]

Незагрязненные плоскости вольфрама (НО), (211) и (ЮО) имеют самые высокие значения работы выхода. Этот факт осложняет объяснение снимков автоэлектронной эмиссии, [c.513]

Но можно предположить, что иная возможность объяснения эмиссионных свойств плоскостей (100) требует только того, чтобы дипольная составляющая инкремента работы выхода была максимальной для плоскостей с низкими значениями работы выхода и минимальной для таких плоскостей, как (100). В то время как это объяснение допускает механизм, при котором равные концентрации молекул азота, хемосорбированного на различных плоскостях, дают различные инкременты работы выхода, необходимые для получения картин автоэлектронной эмиссии при числе соударений 10 молекул/см" поверхности, это объяснение не пригодно в случае больших заполнений новерх-ности. Для того чтобы объяснить дальнейшее относительное ослабление эмиссии с плоскостей (100), инкремент работы выхода на одну адсорбированную молекулу для различных плоскостей должен был бы быть противоположным инкременту до заполнения, соответствующего числу столкновений 10 молекул/см , т. е. он должен был бы быть наименьшим для плоскостей с малой работой выхода и наибольшим для плоскостей (100). Такое обращение инкрементов кажется невероятным. [c.514]

Автоэлектронная эмиссия (АЭ) — эмиссия электронов под действием внешнего электрического поля. Если внешнее электрическое поле достаточно велико для того, чтобы потенциальный порог превратился в барьер конечной и малой ширины и высоты, то становится возможным просачивание электронов сквозь барьер — квантовомеханическое туннелирование и выход их в вакуум. При этом электроны непосредственно после прохождения сквозь барьер имеют ту же энергию, что и в твердом теле, а электрическое поле совершает работу только на разгон электронов в вакууме в межэлектродном промежутке между эмиттером и анодом. [c.460]

Как уже было отмечено в разделе V, работа выхода металла, характеризующая энергию, необходимую для удаления из него электрона, в то же время сродство этого металла к электрону во многих случаях оказывает значительное влияние на величину теплоты хемосорбции. Истинная величина работы выхода различна для разных кристаллографических граней металла. Это положите качественно весьма эффектно демонстрируется эмиссионными изображениями, получаемыми нри помощи мюллеровского электронного проектора. В 1937 г. Мюллер [210], изучая автоэлектронную эмиссию с вольфрамового монокристал-лического острия, наблюдал, что грань 110 обладает наиболее слабой эмиссией электронов. Эмиссия с грани 211 была сильнее, далее следовала грань 100 и, наконец, наиболее сильной эмиссией обладала грань 111 . В настоящее время еще ие решен вопрос о том, действ нтельно ли эти кристаллические грани существуют на поверхности острия н.чи нет [211а, б, 212] Воз- [c.122]

Автоэлектронная эмиссия (см. разд. У-6В). Электроны, излучаемые остро отточенным заряженным кончиком металла, идут по прямой к экрану электронно-лучевой трубки, действующему как анод. Возможно разреше1П1е с точностью 30—50 А различных участков поверхности, например кристаллических граней, излучающих электроны с разной интенсивностью, в соответствии с их работой выхода. Этим методом можно измерять также работу выхода. [c.225]

Преобразования, возможные в адсорбированном газе при очень слабых полях, обнаружить труднее. Однако было найдено, что если перегруппировка и наблюдается (на плоскостях 111 ), то она происходит медленно по сравнению с временем, необ.ходимым для усиления поля до уровня, достаточного для наблюдения эмиссионной картины ( 1 сек). Кроме того, изменения работы выхода, определенные по высоковольтной эмиссии, находятся в качественном согласии с изменениями контактного потенциала, измерявшимися Миньоле в отсутствие сильного поля (табл. 3). При автоэлектронной эмиссии среднее значение работы выхода складывается преимущественно за счет областей с высоким уровнем эмиссии в соответствии с уравнением (35) следует ожидать более значительного снижения работы выхода, чем в случае измерений контактного потенциала. Это было подтверждено экспериментальными данными, относящимися к средней поверхности. Следовательно, можно не учитывать поле в качестве причины наблюдаемого при таких условиях распределения атомов ксенона. [c.196]

Для Б. характерно наложение нескольких типов химич. связи. Существование металлич. электро- и теплонроводности у Б. показывает, что в химич. связи между атомами металла и бора принимает участие электронный коллектив в наибольшей степени это характерно для струк-гур 4-го и 5-го типов. Этим обстоятельством обусловливаются такие практически важные свойства, как высокая электропроводность гексаборидов, малая работа выхода электронов при термоэмиссии, способность к автоэлектронной (холодной) эмиссии электропов. В Б. переходных металлов происходит обобществление не только валентпых, но и внутренних электронов достраивающегося -уровня атомов этих металлов. Это проявляется в прочной межатомной связи, высоких темн-рах плавления, твердости, химич. устойчивости, жаропрочности и жаростойкости этих Б. Среди них известно большое число фаз с узкими областями гомогенности. Эти боридпые фазы являются переходными между интер-металлич. (электронными) фазами со строго определенными составами и фазами внедрения (карбиды, нитриды), имеющими широкие области гомогенности. В табл. приведены составы, структуры и нек-рые свойства В. переходных металлов. [c.228]

Одним из наиболее ранних и наиболее широко используемых методов анализа поверхности является оценка хемосорбционной емкости адсорбента. Трепнел [19] показал, что количество водорода, хемосорбированного при температуре жидкого воздуха, представляется вполне удовлетворительным критерием оценки стенени чистоты поверхностей ряда металлов. Робертс и Сайкс [20] использовали, но существу, тот же самый критерий для оценки чистоты поверхности порошка никеля. В другом методе, позволяющем обнаруживать поверхностные загрязнения, составляющие незначительные доли монослоя поверхности, используется дифракция медленных электронов [21—24]. Ряд методов основан на изучении автоэлектронной эмиссии или ионизации иод действием электрического поля таких газов, как гелий [25, 26], фотоэффекта [27], работы выхода вторичных электронов [28], работы выхода электронов Оже [29]. Кроме того, изучение самой каталитичес1 ой активности твердого тела может служить для оценки степени чистоты его поверхности. При ознакомлении с дальнейшими разделами книги для пас будет все более очевидным, что каталитические свойства пленок, полученных испарением металлов, зависят от чистоты их поверхности. Робертс показал [30, 31], что низкотемпературное каталитическое разложение этана на пленках из родия и иридия в значительной стенени ингибируется в присутствии адсорбированного кислорода или окиси углерода. [c.69]

На рис. 3.20 показана кривая потенвдальной энергии электронов вблизи поверхности металлов, полученная в отсутствие внешнего поля. В объеме кристалла энергия электронов не превышает энергии Ферми, поэтому, чтобы происходило испускание электронов, необходимо подводить энергию извне. При наложении внешнего поля Е потенциальная энергия свободного электрона меняется на величину-и на кривой потенциальной энергии появляется максимум,. При достаточно больших значениях Е толщина образующегося потенциального барьера уменьшается настолько, что электроны вблизи уровня Ферми могут просачиваться под потенциальным барьером вследствие туннельного эффзкта. Автоэлектронная эмиссия возникает при достаточной силе внешнего поля, и получаемая с ее помощью картина на экране отражает особенности строения поверхности и величину работы выхода в соответствующих участках. [c.60]

Холодная (автоэлектронная) эмиссия. Согласно формуле Ричардсона-Дёшмэна, эмиссионный ток существует при всяком Т. При малом Т этот ток очень мал. С другой стороны, внешнее поле, уменьшая работу выхода, увеличивает эмиссионный ток. Спрашивается, нельзя ли настолько увеличить внешнее поле, чтобы эмиссионный ток достиг заметной величины при температуре металла порядка комнатной Опыт показывает, что подобное явление, называемое автоэлектронной эмиссией, а также холодной эмиссией, действительно имеет место. Если в вакууме поместить на очень близком расстоянии два металлических электрода и постепенно увеличивать -наложенную между ними разность потенциалов, то вакуум, как бы высок он ни был, пробивается. Однако, как показали исследования Милликена и Эйрика [189], формула Шоттки к этому случаю не приложима, и автоэлектронная эмиссия наблюдается при напряжённостях поля, в 100 раз меньших, чем это вытекает из формулы. [c.103]

В оксидных катодах работа выхода очень сильно зависит от напряжённости приложенного к ним внешнего поля формула (61) к ним неприменима. У оксидных катодов в большинстве случаев ие имеет места ток насыщения [269] (т. е. максимальный для данной температуры ток, почти не зависящий от внешнего поля). Поэтому определение работы выхода и константы А в случае оксидных катодов несколько условно. Одно из объяснений, даваемых отсутствию насыщения тока при увеличении разности потенциалов между катодом и анодом, заключается в том, что на очень шероховатой поверхности оксидного катода много острий и бугорков, приводящих к наличию сильных полей, вызывающих местами сильный эффект Шоттки , а возможно и автоэлектронную эмиссию. Может играть роль и то обстоятельство, что внешнее поле проникает в толщу оксидного слоя. [c.118]

И 2) большие квадраты с центрами около плоскостей (100) и углами в плоскостях (114). В отличие от плоскостей, для которых работа выхода низка, плоскости (100), характеризуюшиеся более высокой работой выхода, на первых снимках автоэлектронной эмиссии оказываются темными, а на следующих снимках — светлыми. При наиболее высоких заполнениях поверхности относительная доля эмиссии от плоскостей (100) в общем эмиссионном токе снова уменьшается. Наконец, по достижении числа соударений, равного 9 10 молекул/см , адсорбция азота привела к более однородной величине работы выхода с вольфрамового острия, так что в эмиссии участвовала большая часть поверхности, чем это было в начале адсорбции азота. В частности, неэмитирующая часть поверхности вокруг оси (ПО) суживалась до кружка, касающегося плоскостей (188) и (045). [c.513]

Г. Эрлих (Q. Ehrli h, G. Е. Resear h Lab.) Трудность интерпретации картин газовой адсорбции, полученных при помощи эмиссионного микроскопа, известна давно, и в сущности она состоит в выяснении причины различных изменений работы выхода, наблюдаемых для различных участков поверхности. Д-р Брок считает (статья 48), что эти различия обусловлены избирательной хемосорбцией, приводящей к более высоким концентрациям газа на некоторых участках поверхности по сравнению с остальными. Любое другое объяснение, по-видимому, требовало бы изменения инкремента работы выхода на одну молекулу для данной поверхности с заполнением, что казалось невероятным. Однако Гомер на симпозиуме по автоэлектронной эмиссии (университет Нотр Дам) предложил модель, которая, по-видимому, допускает такие изменения инкремента, и, следовательно, аргументация, приведенная Броком, ослабляется. [c.557]

В заключение слейует ещё указать, что упомянутая в конце 6 автоэлектронная эмиссия также может быть использована для определения работы выхода. Электронный ток, эмитгаруемый под влиянием напряжённости поля ё, превышающей 10 в/см, за исключением незначительной попрайкн, учитывающей д( йст- [c.105]

Если, аналогично методу Ричардсона , построить зависимость lg// oт /Ц, то из наклона получаемой при этом прямой лИнии можно определить работу выхода <р. Пригодность этого метода экспериментально подтвердил Хефер [92]. Этот метод даёт, естественно, значение при температуре измерения, которая, однако, не должна быть слишком высокой, так как термоэлектронная эмиссия при этом должна быть значительно меньше автоэлектронной эмиссии. [c.106]

При другом, основанном на автоэлектронной эмиссии методе, предложенном Госсом и Гендерсоном [160], электрод из исследуемого материала используется как коллектор для электронЬв холодной эмиссии, ускоряемых вспомогательным электродом. Работа выхода материала коллектора равна, тогда тому напря-йкению между коллектором и катодом, при котором начинается автоэлектронная эмиссия. [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология