Bryt korsningen
En brytpunkt är en elektronisk anordning som består av två metalltrådar åtskilda av ett mycket tunt gap, i storleksordningen av avståndet mellan atomerna (mindre än en nanometer ). Detta kan göras genom att fysiskt dra isär ledningarna eller genom kemisk etsning eller elektromigrering . När tråden går sönder kan separationen mellan elektroderna styras indirekt genom att övervaka det elektriska motståndet i korsningen.
Efter att spalten har bildats kan dess bredd ofta styras genom att böja substratet som metallkontakterna ligger på. Mellanrummet kan styras till en precision av picometers .
En typisk konduktans kontra tidsspår under brytningsprocessen (konduktans är helt enkelt ström dividerad med applicerad spänningsförspänning) visar två regimer. Först är en regim där brytpunkten består av en kvantpunktskontakt . I denna regim minskar konduktansen i steg lika med konduktanskvantumet G som uttrycks genom elektronladdningen (− e ) och Plancks konstant . Konduktanskvantumet har ett värde på 7,74×10 −5 siemens, vilket motsvarar en resistansökning på ungefär 12,9 kΩ. Dessa stegminskningar tolkas som ett resultat av en minskning, när elektroderna dras isär, i antalet enatombreda metallsträngar som överbryggar mellan de två elektroderna, varvid varje sträng har en konduktans lika med konduktanskvantumet. När tråden dras blir halsen tunnare med färre atomsträngar i den. Varje gång halsen omkonfigureras, vilket sker abrupt, kan en stegliknande minskning av konduktansen observeras. Denna bild som härleds från den aktuella mätningen har bekräftats av "in-situ" TEM-avbildning av brytprocessen i kombination med strömmätning.
I en andra regim, när tråden dras längre isär, kollapsar konduktansen till värden mindre än konduktansens kvantum. Detta är känt som tunnlingsregimen där elektroner tunnlar genom vakuum mellan elektroderna.
Använda sig av
Break junctions används för att skapa elektriska kontakter för att studera enskilda molekyler.