02.12.2010

Физики усомнились в существовании эффекта гигантского пьезосопротивления

Повторив проведённые ранее опыты с кремниевыми нано- и микроструктурами, учёные из Франции и Швейцарии не обнаружили отмеченных их коллегами сильных изменений сопротивления материала при деформации.

Эксперименты, результаты которых проверялись, были выполнены в 2006 году двумя сотрудниками Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли. Взяв нанопроволоки диаметром от 50 до 350 нм, они измеряли коэффициент тензочувствительности, который определяется как отношение относительного изменения сопротивления элемента к относительному изменению его длины при деформации. В результате исследователям удалось получить значения, более чем на порядок превосходящие показатели объёмных кремниевых образцов.

Описанный американцами эффект гигантского пьезосопротивления очень интересен с практической точки зрения: с его помощью можно было бы, к примеру, регистрировать смещения в наноэлектромеханических системах или модифицировать параметры транзисторов. Надёжного объяснения эффект пока не получил, но теоретики уже успели разработать две конкурирующие модели.

По мнению авторов нового исследования, гигантское пьезосопротивление вполне может оказаться лишь паразитным эффектом обычных измерений, в которых деформация образца постепенно возрастает. В своих опытах физики модулировали нагрузку, циклически увеличивая и уменьшая её, и выделили интересовавший их сигнал. Как оказалось, опробованные нано- и микроструктуры вели себя аналогично массивным кремниевым образцам. Ожидаемые резкие изменения сопротивления также были обнаружены, но их причиной становились захваченные на поверхности проволок электроны и дырки, а вовсе не приложенная нагрузка.

Пэйдун Ян (Peidong Yang), руководитель группы, проводившей оригинальные эксперименты, не спешит признавать свою неправоту, замечая, что использованные французами и швейцарцами проволоки были изготовлены другим способом, а это вполне могло повлиять на результаты. «В принципе природа отмеченных нами перепадов сопротивления не так уж и важна, — говорит г-н Ян. — Ведь они, как мы недавно показали, могут приносить реальную пользу».

Источники:

1. КОМПЬЮТЕРРА