一些材料在壓力下的電阻發生改變,這是由於絕緣體和半導體具有特別的電性;壓力使能帶性質變化。它們的能帶由帶隙將價帶和導帶隔開,在價帶內的電子是不動的,而在導帶內的電子則可自由活動。如帶隙窄,導帶內的電子多些,電導也高。
某些半導體受到壓力時,它們的帶隙和價帶都要變化;使更多電子跳到導帶中去,結果它們的電阻減少;即,半導體受到壓力作用時,其電導得到改善。這種事實可得到一系列的套用,從壓力感測器到微電子電晶體。
2015年2月,ICN2實驗室Catalan教授的研究組已測量了絕緣體鍶銥氧化物(Sr2IrO4)在巨大壓力下的電阻。使用原子力顯微鏡,它利用納米顯像的針,可同時為材料加壓和定量測出材料的電導。這是第一次用原子力顯微鏡測量材料的在壓力下的電阻。
原子力顯微鏡的針是這樣小;加一微不足道的力,小於1克的力加到納米針頭上,就可產生100頓/每平方厘米的壓力。這樣大的壓力,針尖要用金剛石,以防被壓碎。
利用這個壓力,研究者已得到在加壓下Sr2IrO4的電導值比不加壓時的高250倍。但樣品並未受損壞。結論是,這種半導體可以是將來感測器,新電晶體和其它特別電子器件套用的好待用品。因此,科學家正尋找其它的材料。
參考文獻:
“A giant increase in conductivity measured when a semiconductor is submitted to high pressure" www.icn.cat/index.php/en/component/icn/news/a-giant -increase-in-conductivity-measured-when-a semiconductor is-submitted-to -high-pressure#.VQmAC