Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. АСМ-микрофотография полученной бороздки до допирования фосфором (а, b) и после него (с). На последней микрофотографии отчетливо различимы фрагменты фосфина, адсорбированные строго внутри модифицированной области. Распределение электронной плотности внутри провода (d), а также выполнимость закона Ома для различных полученных образцов (е)
Рисунок 2. Зонная диаграмма (а) одного из полученных нанопроводов (диаметром 1,5 нм). Модель сверхрешетки (b) и модель цепочечного распределения примеси (с) использовались для компьютерного моделирования. Для определения фундаментального предела допирования (1,4 нм) авторы статьи построили радиальное распределение электронной плотности для цепочечного распределения примеси. Для определения сопротивления нанопроводов была построена зависимость количества волн при энергии Ферми от толщины провода (е)

Закон Ома на наноуровне

Ключевые слова:  закон Ома, нанопровод

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

21 января 2012

Все мы еще со школьной скамьи знаем, что многие фундаментальные физические законы, выполняющиеся в макромире, к сожалению, далеко не всегда (а точнее почти никогда) не выполняются на молекулярном уровне. Однако, если о квантовой механике знает (или хотя бы слышал) каждый уважающий себя студент естественнонаучного факультета, то о выполнимости (или невыполнимости) закона Ома для "нанопроводов" мало кто что-то может сказать. До недавнего времени миниатюризация подобных контактов до атомарного уровня сопровождалась существенным повышением сопротивления, за счет сокращения удельного количества свободных носителей заряда (в свою очередь, за счет увеличения удельной поверхности провода). Однако сохранить удельное сопротивление, сопоставимое с таковыми для макрообразцов, оказалось вполне по силам коллективу австралийских ученых.

Раз основной причиной увеличения удельного сопротивления является возникновение "дополнительных" границ между проводом и его окружением, то вполне разумно направить основные усилия на их сокращение (а в идеале на их полное удаление). Для создания нанопроводов "без границ" авторы статьи в начале "процарапывали" на поверхности кремния (Si(001)) методом сканирующей зондовой литографии бороздку для будущего нанопровода, которая потом допировалась атомами фосфора (причем удалось достигнуть такого высокого уровня допирования, что среднее расстояние между атомами фосфора оказалось равным 1 нм), после чего методом молекулярно-лучевой эпитаксии полученная структура покрывалась кремнием для удаления границы "провод-воздух".

По словам авторов статьи, удельное сопротивление полученных ими проводов примерно соответствует таковому для медных проводов (0,3 мОм/см), а их толщина в 10 тысяч раз меньше толщины человеческого волоса (в среднем шириной в 4 атома, и высотой в 1). С фундаментальной же точки зрения, наиболее важным результатом оказалась независимость удельного сопротивления от диаметра на наноуровне, в отличие от предыдущих исследований, в которых такая зависимость имела место быть (поэтому вместо линейного закона Ома для нанопроводов наблюдалась экспоненциальная зависимость).


Источник: Science



Комментарии
Господи, наверно дорого экспериментик обошелся
И что в этом случае не действует известная формула: R=(ро х эль/эс в квадрате)или не так ?
Авторов и название оригинальной статьи можете написать?
Шуваев Сергей Викторович, 13 февраля 2012 16:42 
Внизу указана гиперссылка на оригинальную статью.
Харин Евгений Васильевич, 13 февраля 2012 19:51 
Когда в двойных логарифмических координатах (рис. 1е) проводят прямую линию и называют её линейным законом Ома, то это выглядит мягко говоря странно. Очевидно, что такая прямая описывается уравнением вида R = Ln, где n может иметь любое дробное значение. А если ещё посмотреть на гигантский разброс точек?..
Matasov a Maxime D., 19 февраля 2012 01:25 
А вообще есть формула Бютикера, (могу не правильно написат фамилию) которая связывает ток с напряжениях в квантовых нитях. Через, так называемую квантовую проводимость. квадрат заряда делённый на постоянную Планка. Мартинес-Дуарт, Дж. М.; Мартин-Палма, Р. Дж.; Агулло-Руеда, Ф. Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники/ Москва, 2007 стр.
А что? Кто-то считает проводимость для таких объектов по закону Ома? И какие же сечения и длины они берут?

ПС: Дорогой резистор однако, за то наука .

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наночервячок
Наночервячок

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.