Moskva füüsika- ja tehnoloogiainstituudi teadlased on määranud ülikergete kuldkilede optilised omadused, värskendades andmeid, mis pole 1972. aastast peale muutunud.
Moskva füüsika- ja tehnoloogiainstituudi teadlased Valentin Volkovi juhtimisel on täpselt mõõtnud 20 kuni 200 nanomeetri paksuste üliõhukeste kuldkilede optilised konstandid (nanomeeter on meetri miljardikosa). Sellised filmid on mikro- ja nano-optiliste ning optoelektrooniliste seadmete üks põhielemente. Töö tulemusi kasutatakse erinevate andurite ja täiustatud elektrooniliste seadmete loomiseks. Vene teadlaste vastav artikkel toppis optikaekspressi veebisaidil allalaaditavate failide tipptasemel kõigest ühe päevaga.
Tänapäeval kasutatakse õhukesi metallkilesid laialdaselt kompaktsetes keemilistes ja bioloogilistes andurites, valgusdetektorites, päikesepatareides ja optiliste arvutite elementides. Parim materjal nende jaoks ja nendel põhinevad nanostruktuurid on kuld - eriti kõrge elektrijuhtivuse ja oksüdatsioonikindlusega metall. Selliste kindlaksmääratud parameetritega nanoseadmete tootmiseks on vaja nende optilisi omadusi mõõta väga täpselt. Tavaliselt kasutavad teadlased tabeli andmeid peaaegu pool sajandit tagasi avaldatud teoste kohta.
Selle aja jooksul on tehnika märkimisväärselt muutunud - mitte ainult mõõtmine, vaid ka filmide tootmine toimub erinevalt, mis mõjutab nii nende omadusi kui ka mõõtmiste täpsust. Moskva füüsika- ja tehnoloogiainstituudi füüsikud valisid optimaalsed algtingimused (sadestumise kiirus ja substraadi temperatuur), et saada mõõdetavatele filmidele parimad optilised omadused.
Neid kasvatati vaakumkambrisse pandud puhastatud räni substraadil. Selle vastas asetati konteiner kullast mikrofragmendiga. Sellele oli suunatud magnetvälja kiirendatud elektronkiire. Tema abiga kuld sulatati ja aurustati. Väärismetallimolekulid "põrkasid" substraadi poole, arvasid sellele ja tahkestuvad. Seda ülimalt puhaste ja ülipeente kilede saamise meetodit nimetatakse elektronkiire aurustumiseks.
Proovi (õhuke kuldkile) ettevalmistamine mõõtmiseks spektraal-ellipsomeetril. FOTO MIPT
Selle tulemusel õnnestus töö autoritel välja selgitada, et kuni 80 nanomeetrise paksusega õhukeste kuldkilede optilised omadused paksuse muutumisega praktiliselt ei muutu. Kui paksus on alla 80 nanomeetri, suureneb kulla optiline kaotus ja alalisvoolu takistus märkimisväärselt. Neid andmeid saab kasutada veelgi õhemate metallkilede kujundamiseks ja loomiseks. Need aitavad luua põhimõtteliselt uusi optoelektroonikaseadmeid, mis on nõudlikud erinevates valdkondades. Selliseid 40 nm paksuseid kuldkilesid kasutatakse juba ülitundlike biosensorite loomiseks.
IVAN ORTEGA
Reklaamvideo:
