世界首例！我国科学家发现光阴极"量子"材料

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记者从西湖大学获悉，西湖大学理学院何睿华课题组连同研究合作者一起，发现了世界首例具有本征相干性的光阴极量子材料，其性能远超传统的光阴极材料，且无法为现有理论所解释，为光阴极研发、应用与基础理论发展打开了新的天地。

www.eeworld.com.cn/, Mar. 10, 2023 – 

北京时间3月9日凌晨，相关论文《一种钙钛矿氧化物上的反常强烈相干二次光电子发射》，已提前在线发表于《自然》期刊。西湖大学博士研究生洪彩云、邹文俊和冉鹏旭为论文共同第一作者，西湖大学理学院终身副教授何睿华为通讯作者。

摄影师镜头下，首例具有本征相干性的光阴极量子材料：钛酸锶。

1887年，德国物理学家赫兹在实验中意外发现，紫外线照射到金属表面电极上会产生火花。1905年，爱因斯坦基于光的量子化猜想，提出了对该现象的理论解释。这标志着量子力学大门的正式开启。由此，将"光"转化为"电"的"光电效应"，以及能够产生这个效应的"光阴极"材料，正式进入人类的视野。

"这些光阴极材料基本上都是传统金属和半导体材料，大多数在60年前被发现。它们已成为当代粒子加速器、自由电子激光、超快电镜、高分辨电子谱仪等尖端科技装置的核心元件。"何睿华表示，然而，这些传统材料存在固有的性能缺陷––它们所发射的电子束"相干性"太差，也就是说，电子束的发射角太大，其中的电子运动速度不均一。这样的"初始"电子束要想满足尖端科技应用的要求，必须依赖一系列材料工艺和电气工程技术来增强它的相干性，而这些特殊工艺和辅助技术的引入极大地增加了"电子枪"系统的复杂度，提高了建造要求和成本。

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