Storbritanniens National Physical Laboratory (NPL) arbetar för att ge mer tillförlitliga mätningar av de elektriska egenskaperna hos material som används inom nanoteknik – vilket kan leda till mycket mer exakta enheter i framtiden.
Skannasondsmikroskopi (SPM) vann Nobelpriset 1986. Den använder en sond i nanostorlek för att känna av ytan på ett material – liknande ett finger som läser punktskrift i extremt liten skala. Tekniken kan också mäta de elektriska egenskaperna hos material som används inom nanoteknik – och "känna" hur materialen reagerar när elektricitet passerar genom dem.
SPM öppnar upp för många nya möjligheter för nya enheter eftersom vi nu kan ta reda på hur elektriska material fungerar på nanoskala. Den enda informationen som saknas är att mäta tillförlitliga värden.
NPL-forskare har nu upptäckt att genom att kombinera texturanalys, genom elektron backscatter diffraction (EBSD), med piezoresponskraftmikroskopi, kvantitativa mätningar av de piezoelektriska egenskaperna kan göras i en skala av 25 nm, mindre än domänstorleken, dvs de elektriska egenskaperna som dikterar materialegenskaperna.
Den kombinerade tekniken används för att erhålla data om det domänupplösta effektiva enkristalliska piezoelektriska svaret för individuella kristalliter i Pb(Zr) 0,4 Ti 0,6 )O 3 keramik. Resultaten ger insikt i vetenskapen om domänteknik och ger praktisk information för framtida utveckling av nya nanostrukturerade ferroelektriska material för minne, nanoställdon, och sensorer.
Tim Burnett från NPL sa, "Eftersom strävan efter att miniatyrisera enheter fortsätter kommer vi att behöva göra ändringar i hur de är gjorda för att öka prestandanivåerna, så det är viktigt att mäta hur elektriska material beter sig på nanoskala. Problemet med att göra saker som är i nanostorlek är att det är väldigt svårt att mäta deras prestanda. Vår forskning vid NPL kommer därför att möjliggöra genuina jämförelser och främja en bättre förståelse för nanotekniken hos elektriska material och apparater."
