گروهی از محققان انگلیسی تلاش می‌کنند روش‌های مطمئن‌تری برای اندازه‌گیری ویژگی‌های الکتریکی مواد در مقیاس نانو ابداع کنند. می‌توان از این روش‌ها در تولید ابزارهای دقیق‌تر در آینده استفاده کرد.
اندازه‌گیری ویژگی‌های الکتریکی نانوبلورها
محققان آزمایشگاه ملی فیزیک در انگلیس (NPL) تلاش می‌کنند روش‌های مطمئن‌تری برای اندازه‌گیری ویژگی‌های الکتریکی مواد در مقیاس نانو ابداع کنند. می‌توان از این روش‌ها در تولید ابزارهای دقیق‌تر در آینده استفاده کرد.
میکروسکوپی روبشی پیمایشی (SPM) برنده جایزه نوبل در سال ۱۹۸۶ شد. در این روش از یک روبشگر نانومقیاس برای حس کردن سطح مواد استفاده می‌شود. این کار شبیه استفاده از انگشت برای خواندن خط بریل در یک مقیاس بسیار کوچک است. همچنین می‌توان از این روش برای اندازه‌گیری ویژگی‌های الکتریکی مواد بهره برد و چگونگی واکنش مواد به عبور جریان الکتریکی از آنها را مطالعه کرد.
SPM فرصت‌های زیادی برای تولید ابزارهای جدید ایجاد می‌کند، به نحوی که بتوانیم با این ابزارها نحوه کار کردن مواد الکتریکی را در مقیاس نانو بفهمیم. مشکلی که در این زمینه وجود دارد، نبود روش‌هایی برای اندازه‌گیری مطمئن ویژگی‌های الکتریکی این مواد است.
حال محققان NPL دریافته‌اند که با ترکیب کردن آنالیز بافتی انجام شده توسط پراش الکترون برگشتی (electron backscatter diffraction: EBSD) با میکروسکوپی نیروی پاسخ فشاری (Piezoresponse force microscopy) می‌توان ویژگی‌های پیزوالکتریکی مواد را در مقیاس ۲۵ نانومتر به صورت کمی اندازه‌گیری کرد. این مقیاس کوچک‌تر از اندازه دامنه‌هایی است که ویژگی‌هایی الکتریکی کل ماده را تعیین می‌کنند.
از این روش ترکیبی برای به دست آوردن اطلاعاتی درباره پاسخ پیزوالکتریک موثر تک‌بلور کریستالیت‌های منفرد در سرامیک Pb(Zr0.4Ti0.6)O3 استفاده شده است. نتایج به دست آمده نگرش جدیدی در زمینه علم مهندسی دامنه‌ها ارائه داده و اطلاعاتی کاربردی برای تولید مواد فرومغناطیس نانوساختار جدید در آینده به منظور استفاده در حافظه‌ها، نانوفعالسازها و حسگرها در اختیار محققان قرار می‌دهد.
تیم برونت از NPL می‌گوید: «با افزایش تقاضا برای تولید ابزارهای بسیار کوچک، باید تغییراتی در روش‌های تولید آنها ایجاد نماییم تا سطح عملکرد آنها را افزایش دهیم؛ برای این منظور اندازه‌گیری رفتار الکتریکی مواد در مقیاس نانو ضروری است. تحقیقی که در NPL انجام داده‌ایم، امکان انجام مقایسه‌های هوشمندانه را فراهم کرده و درک ما را از نانوفناوری مواد و ابزارهای الکتریکی بهبود می‌بخشد».
