УЧЕНЫЕ ИФП СО РАН ВПЕРВЫЕ В МИРЕ ОБНАРУЖИЛИ НЕОБЫЧНОЕ ВЛИЯНИЕ СВЕТА НА НАНОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Ученые Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН и Новосибирского государственного университета работали с наномеханическим резонатором, который представлял собой очень тонкую (сотни нанометров) колеблющуюся «подвешенную» полупроводниковую мембрану. При воздействии на нее светом выяснилось, что добротность — одна из основных характеристик резонатора — изменилась и не вернулась к прежнему состоянию после «выключения» света. Результаты работы опубликованы в журнале Applied Physics Letters и статья вошла в число лучших материалов в издании.
Наноэлектромеханические системы (НЭМС) позволяют исследовать свойства физических величин в наномире. Например, с помощью НЭМС можно измерить массу единичной молекулы. Изучение и создание НЭМС — один из трендов современной физики, однако в России этой тематикой занимаются лишь несколько научных групп, одна из которых работает в ИФП СО РАН.
Нанорезонатор обладает собственной частотой колебаний (резонансной частотой). Она меняется под действием внешних сил, например веса молекулы, и это можно измерить. Также нанорезонаторы способны преобразовать энергию колебаний в оптический сигнал или «уловить» появление новых молекул в исследуемой среде и, соответственно, могут использоваться как сенсоры для распознавания крайне малых количеств вещества.
«Факт того, что в результате светового воздействия поменялась добротность устройства — удивителен, и ранее его никто не наблюдал. Нанорезонаторы часто исследуют с помощью оптических методов, теперь очевидно, что это не всегда корректно: проводя измерение, мы влияем на саму изучаемую систему. Добротность — одна из самых значимых характеристик резонатора: чем она выше, тем лучше задана резонансная частота устройства, а значит тем точнее можно измерить с его помощью нужные физические величины. Поэтому понимание механизмов, которые определяют добротность, имеет ключевое значения для изучения и разработки нанорезонаторов», — говорит первый автор статьи, научный сотрудник лаборатории неравновесных полупроводниковых систем ИФП СО РАН кандидат физико-математических наук Андрей Анатольевич Шевырин.