電界電子放出とは?

 

電界電子放出(Field Electron Emission)について説明します。


金属表面に強い電界がかかると、金属内の自由電子が量子力学的トンネル効果で真空中に放出されます。

この現象を電界電子放出といい、電子顕微鏡などに応用されています。

電界電子放出を生じさせるためには、1cm当たり数10MV(メガボルト)の高電界が必要です。

このような高電界を発生させるために、非常に細い先端を持つ金属針が要求されます。

カーボンナノチューブ先端の曲率半径は、数nm(ナノメータ)〜10nmと非常に小さいので

電界電子放出に適した材料といえるでしょう。


また、放出される電子はその金属の表面を反映した形で放出されるので、金属表面を観察したい時などにも

利用されます。これを、電界放出顕微鏡法(Field Emission Microscopy:FEM)といいます。


では、次の II 電界電子放出パターン でカーボンナノチューブの先端表面パターンのFEMを見てみましょう。

 

 

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