Hispanopedia WikiEn física de la materia condensada , el efecto Nottingham es un mecanismo de enfriamiento y calentamiento superficial que ocurre durante la emisión de electrones termoiónicos y de campo . El efecto recibe su nombre del físico Wayne B. Nottingham , quien lo explicó en un comentario a los experimentos de 1940 realizados por Gertrude M. Fleming y Joseph E. Henderson. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]
La temperatura a la que la emisión de electrones pasa de calentar a enfriar se denomina temperatura de inversión de Nottingham .
Descripción
Cabe destacar que el efecto puede ser el calentamiento o el enfriamiento de la superficie que emite los electrones, dependiendo de la energía con la que se suministran. [ 4 ] Por encima de la temperatura de inversión de Nottingham, la energía de emisión excede la energía de Fermi del suministro de electrones y el electrón emitido transporta más energía fuera de la superficie de la que se devuelve con el suministro de un electrón de reemplazo, y el flujo de calor neto del efecto Nottingham cambia de calentar a enfriar el cátodo. [ 4 ] [ 1 ]
Junto con el calentamiento Joule , el efecto Nottingham contribuye al equilibrio térmico de los sistemas de emisión de electrones, convirtiéndose típicamente en el contribuyente dominante a densidades de corriente de emisión muy altas. [ 4 ] [ 5 ] Entra en juego en el funcionamiento de los cátodos de matriz de emisión de campo y otros dispositivos que dependen de la estimulación de la emisión de electrones de Fowler-Nordheim , [ 4 ] generalmente en el ápice de una punta afilada utilizada para crear un efecto de mejora del campo. En casos extremos, el efecto Nottingham puede calentar las puntas emisoras a temperaturas que superan el punto de fusión del material de la punta, causando que la punta se deforme y emita material que puede causar un arco de vacío; este es un modo de falla significativo para los cátodos basados en puntas. [ 6 ]
Referencias
- 1 2 Charbonnier, FM; Strayer, RW; Swanson, LW; Martin, EE (1964-09-28). "Efecto Nottingham en el campo y emisión T − F: dominios de calentamiento y enfriamiento, y temperatura de inversión" . Physical Review Letters . 13 (13): 397– 401. doi : 10.1103/PhysRevLett.13.397 . ISSN 0031-9007 .
- ↑ Nottingham, WB (1941-06-01). "Observaciones sobre las pérdidas de energía asociadas a la emisión termoiónica de electrones de metales" . Physical Review . 59 (11): 906– 907. doi : 10.1103/PhysRev.59.906.2 . ISSN 0031-899X .
- ↑ Fleming, GM; Henderson, Joseph E. (1940-11-15). "Las pérdidas de energía asociadas a la corriente de campo y la emisión termoiónica de electrones de metales" . Physical Review . 58 (10): 887– 894. doi : 10.1103/PhysRev.58.887 . ISSN 0031-899X .
- 1 2 3 4 Paulini, J; Klein, T; Simon, G (1993-08-14). "Emisión de campo térmico y el efecto Nottingham" . Journal of Physics D: Applied Physics . 26 (8): 1310– 1315. doi : 10.1088/0022-3727/26/8/024 . ISSN 0022-3727 .
- ↑ Fursey, George N. (24 de diciembre de 2007). Emisión de campo en microelectrónica de vacío . Springer Science & Business Media. ISBN 978-0-387-27419-5.
- ↑ Kyritsakis, A. (21 de noviembre de 2016). "Un método computacional general para la emisión de electrones y los efectos térmicos en nanopuntas emisoras de campo". Ciencia de materiales computacional . 128 : 15–21 . arXiv : 1609.02364 . doi : 10.1016/j.commatsci.2016.11.010 .
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