IT之家于7月4日报道，由于光场诱导导致的自由电子加速，采用金属针尖作为激光驱动电子源的设备，往往需要在能量扩散和脉冲宽度之间做出权衡，这一特性使得其超越现有最尖端技术显得尤为困难。

国家纳米科学中心、上海交通大学、国防科技大学以及南京大学等研究机构共同取得了一项突破，他们研发出了一种新型的超快电子源，该源基于碳纳米管技术。这种电子源所发射的电子束具有非常高的能量集中度，并且持续时间极为短暂。具体来说，它能够实现0.3电子伏特的能量展宽以及13飞秒的电子脉冲宽度（其中1飞秒等于千万亿分之一秒）。

该成就打破了常规技术的限制，为打造能够实现飞秒级时间分辨率和原子级空间分辨率的超快电子显微镜提供了坚实基础，相关研究成果已于7月2日在《自然・材料》期刊上发表。

该文献的数字对象唯一标识符为10.1038/s41563-025-02279-7。

科研团队提出了一种新型的基于一维碳纳米管的延迟发射机制。在实验中，他们利用7飞秒的激光脉冲照射碳纳米管，发现电子在激光脉冲停止后延迟了数十飞秒才被发射出来，从而有效规避了光场直接加速的干扰。

7 飞秒激光驱动的单色发射

延迟发射效应引发了大约0.3eV的能量扩散程度的显著减少，以及电子脉冲宽度缩短至约13fs。借助含时密度泛函理论进行的计算分析，研究者揭示了这种延迟发射现象主要是由集体振荡以及电子间的相互作用所推动的。

发射尖端上的电子信号采样

尤为重要的是，我们成功发现了碳纳米管所独有的“延迟发射”特性，并加以运用。根据模拟实验，当激光照射碳纳米管尖端时，电子会首先经历一次整体的“振荡”，随后，由于电子之间的相互作用，并非立即，而是在稍后一段时间内才开始发射。李驰，论文的共同通讯作者，同时也是国家纳米科学中心的研究员，如此比喻道，这一过程宛如积蓄力量后进行精确射击，有效地降低了激光强场直接加速所引发的能量分散现象。

放电时间的测量

戴庆指出，这项研究有望帮助科学家们更清晰地观察到超薄材料中粒子的瞬间动态，从而加快新型材料和纳米级器件的研发进程。