Ученые Политеха исследуют дисперсионные силы, возникающие в техническом вакууме, которые впоследствии могут найти широкоепрактическое применение в микро- и наноустройствах.
Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого и Венского технического университета работают над созданием наноэлектронных устройств еще меньшего размера, чем уже существующие. Результаты совместной работы опубликованы в престижном международном журнале Physical Review A.
Силы, возникающие между электрически незаряженными телами, расположенными на расстоянии меньше микрометра, были математически описаны более 60 лет назад академиком Евгением Лифшицем. Эти силы обусловлены не самим электромагнитным полем, которое в данном случае равно нулю, а его флуктуациями, то есть неконтролируемыми случайными изменениями.
Однако оказалось, что в некоторых случаях теория Лифшица противоречит результатам измерений. Для решения этой проблемы ученые впервые проведут эксперимент по измерению этих сил в случае, когда близко расположенные тела находятся при разных температурах.
Важно понимать, что так называемый технический вакуум не является абсолютной пустотой. Такой "вакуум" в действительности наполнен бесконечно большим числом так называемых виртуальных частиц, которые сами по себе наблюдаться не могут, но при взаимодействии со стенками данного объема приводят к появлению дисперсионных сил. Эти-то дисперсионные силы мы и исследуем, а в дальнейшем они, несомненно, найдут важные практические применения", - рассказала главный научный сотрудник Высшей школы прикладной физики и космических технологий СПбПУ Галина Климчицкая.
По мнению многих специалистов, дисперсионные силы или силы Ван-дер-Ваальса и Казимира будут играть первостепенную роль в микро- и наноэлектронных устройствах с еще меньшими размерами, чем уже существующие. Кроме того, изучение этих сил уже сейчас позволит значительно снизить брак при изготовлении микроэлектронных устройств, возникающий из-за слипания близко расположенных элементов.
В дальнейшем ученые планируют провести исследования, объясняющие, почему фундаментальная теория Лифшица вступает в противоречие с экспериментом. По словам ученых, это даст возможность надежно предсказывать характер и значения дисперсионных сил в случае разных материалов, из которых изготовлены элементы микроустройств, и при различных температурах. Кроме того, они планируют разработать схемы микроустройств следующего поколения, в которых дисперсионные взаимодействия будут основной движущей силой.
Источник: РИА новости.
