原标题：我科学家研发出新型超快电子源
记者3日获悉，来自上海交通大学、国家纳米科学中心等单位的科研人员，成功研发出一种基于碳纳米管的新型超快电子源，其发出的电子束能量异常集中且时间极短。这项成果突破了传统技术瓶颈，为构建具备飞秒级时间分辨和原子级空间分辨的超快电子显微镜🔬奠定了基础。相关成果在线发表于《自然·材料》。
传统上，要制造能“看清”原子级别超快变化（比如电子运动）的显微镜🔬，需要一个关键部件——超快电子源。“这种电子源需要同时满足两个高要求：一是发射出的电子束能量非常集中，二是电子脉冲时间非常短。但以往基于金属尖端的电子源，就像鱼和熊掌不可兼得，难以兼顾高时间和空间分辨率。”论文共同通讯作者、上海交通大学教授戴庆说。
在这项最新研究中，科研人员用碳纳米管替代传统的金属尖端，作为新型超快电子源材料。他们使用仅有7飞秒的超短激光脉冲照射碳纳米管尖端，成功驱动电子发射。测量结果显示，发射出的电子束能量异常集中，能散低至0.3电子伏特，远优于传统金属源。
“更关键的是，我们发现并利用了碳纳米管特有的‘延迟发射’机制。模拟研究表明，激光照射后，碳纳米管尖端的电子会先发生集体‘振荡’，并因电子间相互作用，并非立刻而是稍晚一点才发射出来。”论文共同通讯作者、国家纳米科学中心研究员李驰说，这个过程就像蓄力后再精准发射，显著减少了激光强场直接加速造成的能量分散问题。
戴庆表示，这项研究未来将助力科学家“看清”超薄材料中粒子的瞬时变化，加速新材料与纳米器件研发。（记者陆成宽）
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