Группа специалистов из Дельфтского технического университета (Нидерланды) создала измерительную установку на базе одной колеблющейся нанотрубки.

Авторы расположили нанотрубку длиной 800 и диаметром 3 нм над бороздкой, проделанной в слое оксида кремния методом сухого травления; по краям нанотрубки были размещены электроды стока и истока. На расстоянии около 2 см от образца ученые поместили антенну (несогласованный коаксиальный кабель), с помощью которой создавалось переменное электрическое поле.

«Подвешенная» нанотрубка длиной 800 нм (иллюстрация авторов работы).

Измерения выполнялись при сверхнизких температурах. В момент включения поля «подвешенная» нанотрубка начинала колебаться с высокой частотой (несколько сотен мегагерц), причем минимальное увеличение заряда образующейся квантовой точки, соответствующее присоединению всего одного электрона, вызывало заметные изменения частоты колебаний. При различных значениях управляющего напряжения величина этого сдвига составляла от 0,1 до 0,5 МГц.

Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале Science Express (Strong Coupling Between Single-Electron Tunneling and Nanomechanical Motion. G. A. Steele, A. K. Hüttel, B. Witkamp, M. Poot, H. B. Meerwaldt, L. P. Kouwenhoven, and H. S. J. van der Zant. Published online 23 July 2009 [DOI: 10.1126/science.1176076]).

Изменение параметров колебаний нанотрубки при добавлении отдельных электронов. Реальная частота колебаний составляет 140 МГц; в данном примере она снижена до 1 кГц.

Дмитрий Сафин