Ученые из Технологического института сверхтвердых и новых углеродных материалов (ТИСНУМ), Московского физико-технического института (МФТИ) и Сибирского федерального университета (СФУ) разработали технологию создания компактных датчиков высокой чувствительности на алмазной подложке. Об этом сообщается на официальном сайте МФТИ.
©Wikipedia
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.
