Физики из института имени Лебедева обнаружили у металлических наноостровов необычные свойства. В частности, они обнаружили фотопроводимость, не характерную для металлов, гигантскую диэлектрическую проницаемость, а также возможность управления удельной проводимостью при помощи внешнего поля. Об этом сообщает "ФИАН-инфо".
В рамках работы изучалась система, которая представляет собой металлические островки толщиной от 5-15 ангстрем и диаметром 50-400 ангстрем (1 ангстрем равен 0,1 нанометра) на обязательно шероховатой диэлектрической подложке, выполненной, например, из стекла, керамики или даже бумаги.
Ранее предполагалось, что электрические свойства таких систем описываются прыжковой проводимостью Шкловского и Эфроса. В рамках этой теории свойства материалов определяются расположением центров легирования (центров островов).
В ходе эксперимента было обнаружено, что с ростом температуры проводимость систем растет, напоминая в этом смысле легированные полупроводники. Ничего подобного теория прыжковой проводимости объяснить не в состоянии, поэтому авторы работы предоставили собственное объяснение эффекта. По их мнению, поведение системы объясняется тем, что часть из островков заряжена положительно, а часть - отрицательно. Как следствие, исследователям удалось предсказать и обнаружить фотопроводимость.
"В справочниках каждому металлу присуща своя удельная проводимость. Это константа, которая не зависит ни от внешних сильных воздействий, ни от поля. У наших систем проводимость константой не является, она изменяется с возрастанием поля. Например, если приложить к системе электрическое поле, то проводимость начинает нелинейно возрастать и может меняться от нескольких процентов до 2-3 раз. Этот факт открывает большой прикладной аспект - мы имеем систему, проводимостью которой можно управлять", - приводит "ФИАН-инфо" слова одного из авторов исследования Федора Пудонина.