Il National Physical Laboratory (NPL) del Regno Unito sta lavorando per fornire misurazioni più affidabili delle proprietà elettriche dei materiali utilizzati nella nanotecnologia, il che potrebbe portare a dispositivi molto più precisi in futuro.
La microscopia a scansione di sonda (SPM) ha vinto il Premio Nobel nel 1986. Utilizza una sonda di dimensioni nanometriche per sentire la superficie di un materiale, simile a un dito che legge il Braille su una scala estremamente piccola. La tecnica può anche misurare le proprietà elettriche dei materiali utilizzati nella nanotecnologia e "sentire" come reagiscono i materiali quando l'elettricità viene fatta passare attraverso di essi.
L'SPM apre molte nuove opportunità per nuovi dispositivi poiché ora possiamo scoprire come funzionano i materiali elettrici su scala nanometrica. L'unica informazione mancante è quella di misurare valori affidabili.
I ricercatori NPL hanno ora scoperto che combinando l'analisi strutturale, attraverso la diffrazione a retrodiffusione di elettroni (EBSD), con microscopia a forza piezorisposta, misurazioni quantitative delle proprietà piezoelettriche possono essere effettuate su una scala di 25 nm, inferiore alla dimensione del dominio, ovvero le caratteristiche elettriche che determinano le proprietà dei materiali.
La tecnica combinata viene utilizzata per ottenere dati sull'efficace risposta piezoelettrica a cristallo singolo risolta nel dominio di singoli cristalliti in Pb(Zr 0,4 Ti 0.6 )O 3 ceramica. I risultati offrono informazioni sulla scienza dell'ingegneria del dominio e forniscono informazioni pratiche per il futuro sviluppo di nuovi materiali ferroelettrici nanostrutturati per la memoria, nano-attuatori, e sensori.
Tim Burnett di NPL ha dichiarato:"Mentre continua la spinta verso la miniaturizzazione dei dispositivi, dovremo apportare modifiche al modo in cui vengono realizzati per aumentare i livelli di prestazioni, quindi misurare il comportamento dei materiali elettrici su scala nanometrica è essenziale. Il problema con la realizzazione di oggetti di dimensioni nanometriche è che è molto difficile misurare le loro prestazioni. La nostra ricerca presso NPL consentirà quindi di effettuare confronti autentici e promuovere una migliore comprensione della nanotecnologia dei materiali e dei dispositivi elettrici".
