Источник: http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=222&d_no=100716#.VZ6i9vnD-1k
Сотрудники Физического института РАН (ФИАН) придумали аппарат, который может заменить традиционные устройства при изучении графена, топологических изоляторов и прочих объектов толщиной в несколько нанометров. Их работа вышла в июньском номере престижного Nature Communications.
Метод, предложенный сотрудниками Центра высокотемпературной сверхпроводимости и наноструктур ФИАН позволяет измерить энтропию объекта – фундаментальное свойство любой системы, состоящей из многих частиц. Новый прибор позволяет обойти недостатки традиционных методов, связанных с измерениями тепла в системе. В его основе лежит принципиально отличный подход: измеряется не количество тепла, а ток перезарядки структур типа «конденсатор», одной из обкладок которого является изучаемая тонкая пленка или ее предельный случай – двумерная система зарядов.
Измерения энтропии в реальных образцах обычно проводятся калориметрическими методами: количество тепла, затраченное для нагревания образца на один градус пропорционально возрастанию его энтропии. Такой традиционный метод измерения имеет сильные ограничения, так как количества тепла для микро- и нанообъектов настолько малы, что находятся на пределе разрешающей способности самых точных калориметров. Более того, обычная калориметрия позволяет лишь измерить разницу энтропий при двух температурах, и не даёт возможности измерить абсолютное значение энтропии. Наконец, «головная боль» всех калориметрических измерений с тонкими пленками состоит в необходимости устранения вклада теплоемкости подложки в измеряемую теплоемкость пленки.
Созданная учеными ФИАН установка позволяет проводить измерения при низких температурах (от 2 до 25 К) и в магнитных полях до 9 Тесла. С ее помощью они впервые смогли измерить абсолютное значение энтропии для двумерной системы электронов на границы кремний/диоксид кремения и ее необычную зависимость от магнитного поля и температуры.
Чувствительность нового метода более чем на три порядка превышает чувствительность лучших калориметров. Поэтому с ее помощью можно различить тонкие особенности квантования спектра двумерной системы в магнитном поле и проявления межчастичных взаимодействий, сообщается в пресс-релизе института.