纳米结构场致电子发射理论研究

本项目的研究对象是下一代真空电子源核心部件、纳米尺度场致电子发射头的物理现象和工作原理。我们感兴趣的是具有准一维结构的碳纳米管、各种纳米线和纳米厚度的超薄薄膜在场致电子发射过程中显示出来的特异性质和理论问题，包括发射电流和能量分布的量子特性、发射电子的相干性及其控制、跨尺度和跨维度电子转移问题、强驱动电场下的电子非平衡输运等。在理论计算方面，我们已经摸索出一套适用于多尺度系统的量子/经典混合计算方法。这个方法还有很大的改进余地，可望在本项目中得到完善。在纳米非晶薄膜中考虑电子关联，可望解释现有相关实验。所选研究题目和依托单位的相关实验有紧密联系。对纳米结构场致电子发射物理机制的研究，可以对场致发射器件的设计和优化提供理论依据。场致电子发射可以反映原子水平的电子结构。通过理论和实验的对比，可以深化我们对多尺度结构中的原子水平的电子状态和运动规律的认识。