В России разработан высокочувствительный пьезодатчик на алмазной подложке

В рамках работы исследователи создали микроволновые микрорезонаторы на базе пьезоэлектрической структуры из синтетических алмазов. В отличие от других материалов алмазы одновременно характеризуются низким звукопоглощением, высоким коэффициентом электромеханической связи и скоростью проведения звука. Достичь пьезоэлектрического эффекта ученым удалось, покрыв кристаллы тонкой пленкой нитрида алюминия.

«Наши микрорезонаторы были использованы для получения резонансов на рекордных сверхвысоких частотах в диапазоне до 20 Гигагерц. Роль алмазов как субстрата была весьма значительной, и я надеюсь, изучение их электроакустических свойств приведет к интригующим открытиям», — сообщил автор исследования Борис Сорокин.

По словам ученых, алмазные кристаллические структуры могут применяться в качестве датчиков высокой чувствительности для измерения давления, влажности, температуры, толщины сверхтонких пленок. Также микрорезонаторы на основе синтетических алмазов будут актуальны при производстве микрофонов, кварцевых часов — для более точного определения времени — и компьютеров — для беспрепятственного запуска программ.

Кроме того, особенности геометрии кристаллов позволяют создавать электроакустические сенсоры, способные фиксировать отдельные элементы микробиота. В частности, датчик может быть настроен на регистрацию сдвига резонансой частоты, который будет спровоцирован увеличением его массы после присоединения целевой бактерии.