اندازه‌گیری اثر هال در نانوسیم‌های نیمه هادی تک
زمانی که جریان الکتریکی از میان رشته سیمی که در میدان مغناطیسی قرار گرفته عبور می‌کند اثر هال اتفاق می‌افتد. اگر جریان و میدان مغناطیسی در زاویه‌ای مناسب نسبت به‌هم قرار گرفته باشند، انگاه نیروی لورنتز موجب انحراف الکترون‌ها شده و در سوی دیگر ولتاژ هال در زاویه‌ای خاص نسبت به جریان و میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود. ولتاژ هال اطلاعات ارزشمندی درباره خواص الکترونیکی مواد نظیر تقویت و انتقال دهنده‌های بار ارائه می‌کند.
محققان بسیاری در طول دهه گذشته روی نانوسیم‌های نیمه‌هادی مطالعه کرده‌اند دلیل این امر آن است که این مواد برای استفاده در ادوات فتوولتائیک و دیودهای نشر نوری بسیار ایده‌آل است. با این حال پیش از این که از این مواد در بخش‌های مختلف استفاده شود باید خواص الکتریکی آنها با جزئیات کامل مشخص شود. در مورد نانوسیم‌ها به‌دلیل شکل و طبیعت سه بعدی آن، این کار بسیار دشوار است.
یک تیم تحقیقاتی به رهبری لارس سامولسون روش جدیدی برای قرار دادن پلیمر درون فیلم نازک پلیمری ارائه کردند. این روش ساده به محققان اجازه می‌دهد تا اتصالات الکتریکی مختلف را در راستای نانوسیم قرار دهند با این کار می‌توان اثر هال را اندازه‌گیری کرد. کریستین استورم از محققان این پروژه می‌گوید تعیین مشخصات الکتریکی نانوسیم‌ها بسیار دشوار می‌باشد. این روش جدیدی که ما ارائه کردیم می‌تواند دانسیته الکترون و قدرت تحرک آنها را با یک بار آزمایش نشان دهد. قدرت تفکیک این روش بسیار بالا است. ما امیدواریم که با استفاده از این روش بتوانیم خواص الکتریکی نانوسیم‌ها را تنظیم کنیم با این کار می‌توان وارد مرحله تازه‌ای در این مواد شد.
در این پروژه با استفاده از تبخیر فلز، در مجموع هشت الکترود فلزی روی پوسته نانوسیم‌ها قرار داده شد این الکترودها به‌عنوان منبع تولید جریان و ابزار خواندن ولتاژ عمل می‌کند. آنها جریانی را از این سیستم عبور داده و میدان مغناطیسی عمود بر آن اعمال کردند با این کار ولتاژ هال میان پایانه‌های BC، DE و FG قابل اندازه‌گیری خواهد بود.
نتایج این پژوهش در نشریه Nature Nanotechnology به لینک زیر به چاپ رسیده است.
http://www.nature.com/nnano/journal/v7/n11/full/nnano.2012.190.html
پی نوشت: متن این خبر برگرفته از سایت ستاد توسعه فناوری نانو است
نظر شما :