сегодня: 25.05.2020

[сделать стартовой]

Рубрики
Общество
Экономика
Политика
Спорт
Наука
Культура
Образование
Здравоохранение
Информационные технологии
Силовые структуры
Криминал
Происшествия
Экология
Недвижимость
Нск-риэлт
Байкал
Национальные проекты
Лес - богатство Сибири
Нефть и газ Сибири
Сибирский уголь
Научно-технический прогресс
Сибиряки
Мир вокруг нас
Интервью
Актуально

Сибирский федеральный округ
Наука и жизнь

Луна образовалась в результате ядерного взрыва


Видеокамеры для "супермена"


"Конец света" в прямом смысле слова


Земные океаны и атмосфера появились благодаря метеоритной бомбардировке


Солнце на Земле


Искусственный интеллект совсем рядом



ТОП-20 инженерных чудес света



Четвероногий друг


Новости Байкала

2020-03-10 15:35:00 /РИА "Сибирь" /Новосибирск

Новосибирские ученые открыли влияние света на наноэлектромеханические системы





Ученые Института физики полупроводников имени А. В. Ржанова СО РАН и Новосибирского госуниверситета работали с наномеханическим резонатором, который представлял собой очень тонкую (сотни нанометров) колеблющуюся "подвешенную" полупроводниковую мембрану. При воздействии на нее светом выяснилось, что добротность - одна из основных характеристик резонатора - изменилась и не вернулась к прежнему состоянию после "выключения" светаРезультаты работы опубликованы в журнале Applied Physics Letters, статья вошла в число лучших материалов в издании.

Наноэлектромеханические системы (НЭМС) позволяют исследовать свойства физических величин в наномире. Например, с помощью НЭМС можно измерить массу единичной молекулы. Изучение и создание НЭМС - один из трендов современной физики, однако в России этой тематикой занимаются лишь несколько научных групп, одна из которых работает в Институте физики полупроводников СО РАН.

Нанорезонатор обладает собственной частотой колебаний (резонансной частотой). Она меняется под действием внешних сил, например веса молекулы, и это можно измерить. Также нанорезонаторы способны преобразовать энергию колебаний в оптический сигнал или «уловить» появление новых молекул в исследуемой среде и, соответственно, могут использоваться как сенсоры для распознавания крайне малых количеств вещества.

"Факт того, что в результате светового воздействия поменялась добротность устройства - удивителен, и ранее его никто не наблюдал. Нанорезонаторы часто исследуют с помощью оптических методов, теперь очевидно, что это не всегда корректно: проводя измерение, мы влияем на саму изучаемую систему. Добротность - одна из самых значимых характеристик резонатора: чем она выше, тем лучше задана резонансная частота устройства, а значит тем точнее можно измерить с его помощью нужные физические величины. Поэтому понимание механизмов, которые определяют добротность, имеет ключевое значения для изучения и разработки нанорезонаторов", - говорит научный сотрудник лаборатории неравновесных полупроводниковых систем института, кандидат физико-математических наук Андрей Шевырин.

Для создания нанорезонатора в описываемой работе использовалась полупроводниковая многослойная структура на основе арсенида галлия  с двумерным электронным газом. При помощи ряда процедур один из промежуточных слоев — жертвенный - избирательно вытравливался и, таким образом, удавалось "подвесить" тонкую полупроводниковую мембрану над подложкой. Колеблющаяся мембрана - это и есть резонатор.

Свойства полупроводниковых наноструктур с двумерным электронным газом, квантовыми нитями и квантовыми точками - состояниями, в которых движение электронов ограничено (квантуется) в одном или нескольких направлениях - предмет активного интереса в современной физике. А если эту систему дополнительно еще «заставить» колебаться, то обнаруживаются новые эффекты, недоступные при исследовании в статичном состоянии.

"Эффект изменения добротности - “замороженный”, т.е. нанорезонатор "помнит", что на него воздействовали светом и не возвращается в прежнее состояние. Раньше наблюдалось похожее явление - "замороженной" фотопроводимости, объясняющееся так называемыми  DX-центрами. Наши эксперименты показали, что, по всей видимости, легирующая примесь (она вводится в полупроводник, чтобы изменить его электрические свойства), находясь в состоянии такого центра, определяет не только электронные, но и механические свойства систем. В частности, то, насколько быстро затухают механические колебания в среде. Вполне возможно, что DX-центры можно будет в дальнейшем исследовать с помощью нанорезонаторов, например, тех, что мы создаем", - добавляет Андрей Шевырин.

DX центры - это особые состояния донорной (отдающей электроны) примеси в полупроводнике, которая вводится, чтобы изменить его электрические свойства. Исследование свойств DX-центров имеет ключевое значение для практических применений полупроводниковых материалов.

"Наша группа давно занимается полупроводниковыми наноструктурами на основе арсенида галлия, их свойства нам известны. Наноэлектромеханические системы - сравнительно новая для нас область, которая связывает электрические и механические свойства наноструктур, то есть находится на стыке двух направлений. Как показывают наши эксперименты, это позволяет обнаружить принципиально новые явления", - комментирует главный научный сотрудник лаборатории неравновесных полупроводниковых систем, заведующий кафедрой общей физики НГУ, доктор физико-математических наук Артур Погосов.

Работа выполнялась при поддержке гранта Российского научного фонда и госзадания, отметили в пресс-службе Института физики полупроводников СО РАН.



Cмотрите также:  Наука  Новосибирская область
Архив
пн вт ср чт пт сб вск
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
Поиск по сайту
Что? Где? Когда?
****

1 августа 2020 года Сибирский международный марафон в Омске состоится, сообщили организаторы

*****
Сохраним Байкал!

Экологический кризис на Байкале: новый эпизод с сине-зелеными водорослями
Все о клещах

Новосибирские ученые: как уберечься от заболеваний, переносимых клещами

Планета Земля

2036 год: Апофеоз или Апокалипсис?


Катастрофы: возможность или неизбежность
Реклама

Универсальная вебкамера за 1190 рублей, функция автоматической записи
*******
О проекте Контакты Партнеры  
Rambler's Top100
Copyright © 2004-2009, РИА "Сибирь"
E-mail: rian@cn.ru
Телефон: 8(383) 214-20-12