Forskere måler temperatur på nanometerskala

Illinois-forskere har udviklet en ny slags elektrotermisk nanoprobe, der uafhængigt kan styre spænding og temperatur ved en nanometerskala-punktkontakt. Den kan også måle den temperaturafhængige spænding ved en punktkontakt i nanometerskala.

Atomic force mikroskop cantilever spidser med integrerede varmelegemer bruges i vid udstrækning til at karakterisere polymerfilm i elektronik og optiske enheder, lægemidler, maling, og belægninger. Disse opvarmede tips bruges også i forskningslaboratorier til at udforske nye ideer inden for nanolitografi og datalagring, og at studere det grundlæggende i nanometerskala varmeflow. Indtil nu, imidlertid, ingen har brugt en opvarmet nano-spids til elektroniske målinger.

"Vi har udviklet en ny slags elektrotermisk nanosonde, " ifølge William King, en College of Engineering Bliss Professor i Department of Mechanical Science and Engineering ved University of Illinois i Urbana-Champaign. "Vores elektrotermiske nanosonde kan uafhængigt styre spænding og temperatur ved en punktkontakt i nanometerskala. Den kan også måle den temperaturafhængige spænding ved en punktkontakt i nanometerskala."

"Vores mål er at udføre elektrotermiske målinger på nanometerskalaen, " ifølge Patrick Fletcher, avisens første forfatter, "Termoelektrisk spænding ved en nanometerskala opvarmet tippunktkontakt, " offentliggjort i tidsskriftet Nanoteknologi . "Vores elektrotermiske nanosonde kan bruges til at måle egenskaberne på nanometerskalaen af ​​materialer såsom halvledere, termoelektrik, og ferroelektrik."

De elektrotermiske sonder er anderledes end termiske nanosonder, der typisk bruges i Kings gruppe og andre steder. De har tre elektriske veje til cantilever-spidsen. To af stierne fører varmestrøm, mens den tredje tillader elektrisk måling i nanometerskala. De to elektriske veje er adskilt af en diodeforbindelse, der er fremstillet i spidsen. Mens cantilever-designet er komplekst, proberne kan bruges i ethvert atomkraftmikroskop.