Разрыв соединения
Разрывной контакт — это электронное устройство, которое состоит из двух металлических проводов, разделенных очень тонким зазором, порядка межатомного расстояния (менее нанометра ). Это можно сделать физическим разрывом проводов, химическим травлением или электромиграцией . [ 1 ] При обрыве провода расстоянием между электродами можно управлять косвенно, контролируя электрическое сопротивление соединения.
После образования зазора его шириной часто можно управлять, сгибая подложку, на которой лежат металлические контакты. Зазор можно контролировать с точностью до пикометров . [ 2 ]
Типичная проводимость в зависимости от времени во время процесса разрыва (проводимость - это просто ток, разделенный на применяемое смещение напряжения) показывает два режима. Во -первых, это режим, где перевязка перерыва состоит из квантового контакта с точкой . В этом режиме проводимость уменьшается на стадии, равных квантовам проводимости который выражается через электронный заряд ( - E ) и постоянную Планк Полем Квант -проводимость имеет значение 7,74 × 10 −5 Siemens, соответствующие увеличению сопротивления примерно на 12,9 кОм. Эти шаги уменьшаются как результат уменьшения, так как электроды вытягивают на части, по количеству одноатомных металлических нитей, соединяющихся между двумя электродами, каждая цепь имеет проводимость, равную кванту проводимости. Когда проволока вытягивается, шея становится все более тонкой с меньшим количеством атомных прядей. Каждый раз, когда шея реконфигурирует, что происходит внезапно, можно наблюдать пошаговое снижение проводимости. Эта картина, выведенная из текущего измерения, была подтверждена тем, что визуализация «на месте» процесса разрыва в сочетании с измерением тока. [ 3 ] [ 4 ]
Во втором режиме, когда провод растягивается дальше, проводимость падает до значений, меньших, чем квант проводимости. Это известно как туннельный режим , при котором электроны туннелируют через вакуум между электродами.
Использовать
[ редактировать ]Разрывные контакты используются для создания электрических контактов при изучении отдельных молекул. [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ]
Ссылки
[ редактировать ]Примечания
[ редактировать ]- ^ «От молекулярной электроники к протеонике: разрывные соединения для обнаружения биомаркеров - IEEE Life Sciences» . ИИЭЭ . 11 апреля 2009 г. Архивировано из оригинала 18 октября 2011 г. Проверено 29 ноября 2011 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Phys. Rev. Lett. 99, 026601 (2007): Настройка эффекта Кондо с помощью механически управляемого разрывного соединения» . Prl.aps.org. Архивировано из оригинала 23 февраля 2013 г. Проверено 29 ноября 2011 г.
- ^ Х. Ониси, Ю. Кондо и К. Такаянаги (1998). «Квантованная проводимость через отдельные ряды взвешенных атомов золота». Природа . 395 (6704): 780. Бибкод : 1998Natur.395..780O . дои : 10.1038/27399 . S2CID 4370395 .
- ^ В. Родригес, Т. Фюрер и Д. Угарте (2000). «Признак атомной структуры в квантовой проводимости золотых нанопроволок» . Письма о физических отзывах . 85 (19): 4124–7. Бибкод : 2000PhRvL..85.4124R . doi : 10.1103/PhysRevLett.85.4124 . ПМИД 11056640 .
- ^ «Литографические механические разрывные контакты для измерений одиночных молекул в вакууме: возможности и ограничения» . Iopscience.iop.org . Проверено 29 ноября 2011 г.
- ^ «Phys. Rev. B 79, 081404 (2009): Исследование переноса заряда в одномолекулярных разрывных соединениях с использованием неупругого туннелирования» . Prb.aps.org. Архивировано из оригинала 13 июля 2012 г. Проверено 29 ноября 2011 г.