【Phys. Rev. Applied：多晶陰極不均勻熱電子發射的實體模型】本文建立了預測熱陰極發射電流的實體模型，能夠精确覆寫從溫度限制（TL）區到全空間電荷限制（FSCL）區。對熱發射電流的實驗觀測顯示發射電流密度-溫度（J-T）(Miram) 曲線和發射電流密度-電壓（J-V）曲線下TL和FSCL區的平穩過渡。了解TL-FSCL轉換的溫度和形态對評估陰極的熱電子發射性能很重要，包括預測壽命。然而，還沒有預測實際熱陰極平穩TL-FSCL過渡區的第一性原理實體模型。之前詳述不均勻熱發射的工作基于具有棋盤分布逸出功的熱陰極表面模型，發現三維空間電荷效應，斑點場（局部逸出功導緻的陰極表面靜電勢不均勻），以及Schottky勢壘降低導緻了平穩的TL-FSCL過渡。本文中，作者建立了商用擴散陰極的不均勻發射實體模型。此模型結合電子背散射衍射得到的陰極表面晶粒取向和密度泛函理論計算得到的面定向逸出功，能夠建立陰極表面的二維發射電流密度圖像和相應的J-T,J-V曲線。預測發射曲線不僅在TL和FSCL區，在TL-FSCL過渡區也與實驗吻合。此模型不僅預測了商用陰極的熱發射，也加深了對熱發射和陰極微結構關系的了解，這有益于設計真空電子器件。
來源：Dongzheng Chen, Ryan Jacobs, John Petillo, Vasilios Vlahos, Kevin L. Jensen, Dane Morgan, and John Booske，Physics-Based Model for Nonuniform Thermionic Electron Emission from Polycrystalline Cathodes，Phys. Rev. Applied 18, 054010，2022，DOI:10.1103/PhysRevApplied.18.054010 #科學##實體##陰極##電子發射#
