Das Nanometer in Nanosekunden (10-9 m), das vom Team des Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums entwickelt wurde, nutzt die gesamte Energie von Photonen.
Es ist selten, dass energiereiche Energien (hohe kinetische Energie) in den größeren Teilchen, die nahe an den Photonen heißer Elektronen liegen, zu sehen sind. Daher müssen Wissenschaftler kleinere Teilchen überwinden, damit die Forscher zuerst auf heißes Licht reagieren Die Struktur der Metall- und Nanomaterialien wurde angepasst, was der erste Schritt zur Erhöhung der Anzahl der hochenergetischen Elektronen ist.
Um herauszufinden, welche gemischten Nanomaterialien die heißesten Elektronen erzeugen können, haben die Forscher viele Kombinationen ausprobiert und am Ende die Gewinner bekannt gegeben: Silbernanobänder und Metalldünnfilme, getrennt durch Aluminiumoxid-Abstandshalter, die die Energie des Lichts weiter erhöhen Einer der Schlüssel ist, dass diese Nanostruktur heiße Elektronen aus einem breiteren Spektralbereich (nahe IR, sichtbar bis UV) als andere Strukturen erzeugt.
Das Team verwendete transiente Absorptionsspektroskopie, um die Änderungsrate der heißen Elektronenkonzentration zu messen, um zu bestimmen, wann und wie heiße Elektronen Energie verloren haben. Dies half den Forschern, einen Hinweis zur Verringerung des Energieverlusts zu finden Entpacken Sie die Methode schnell.
Darüber hinaus enthalten die Nanostrukturen unterschiedliche Energiebänder, die die Zerfallsrate heißer Elektronen beeinflussen, die sich im Band bewegen, und folglich haben verschiedene Arten von Elektronen schließlich unterschiedliche Lebensdauern, abhängig von ihrer Bewegungsrichtung im Material. Wie Matthew Sykes erklärt, kann man sich vorstellen, dass einige der Elektronen Fahrzeuge sind, die auf der Autobahn fahren, und wenn der Verkehr nicht überlastet ist und selten auf andere Autos trifft, können die Elektronen für eine längere Zeit bei einer höheren Rate bleiben Einige der unglücklichen elektrischen Begegnungen eilen dem Verkehrsrausch zu, sie müssen langsamer werden, und dies beeinflusst das heiße Elektron, das aktiviert werden kann, wenn es aktiviert wird.