Удосконалення чотирьохзондових вимірювань неоднорідних матеріалів
| Автори | О. Житлухіна , В. Шамаєв , М. Білоголовський |
| Афіліація |
1Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О.Галкіна Національної акадедії наук України, 03028 Київ, Україна 2Центр нанотехнологій та передових матеріалів, Факультет математики, фізики та інформатики, Університет імені Коменського в Братиславі, 84248 Братислава, Словацька Республіка 3Донецький національний технічний університет, 82111 Дрогобич, Львівська область, Україна |
| Е-mail | elena_zhitlukhina@ukr.net |
| Випуск | Том 18, Рік 2026, Номер 2 |
| Дати | Одержано 17 листопада 2025; у відредагованій формі 17 квітня 2026; опубліковано online 29 квітня 2026 |
| Цитування | О. Житлухіна, В. Шамаєв, М. Білоголовський, Ж. нано- електрон. фіз. 18 № 2, 02008 (2026) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.18(2).02008 |
| PACS Number(s) | 73.63. – b, 74.62. – c, 84.37. + q |
| Ключові слова | Чотиризондовий метод, Нелокальний підхід, Неоднорідне середовище, Надпровідні властивості. |
| Анотація |
Запропоновано та проаналізовано нелокальний чотирьохзондовий метод дослідження поперечних електричних характеристик неоднорідних нормальних та надпровідних матеріалів, подібний до відомого методу Ван дер Пау. Традиційна схема чотирьохточкової методики з чотирма рівновіддаленими колінеарними електродами і струмом, що подається через зовнішню пару, та напругою, що вимірюється між внутрішньою парою, передбачає однорідний розподіл струму та ізотропну провідність. На противагу цьому, розроблений нелокальний підхід до електричних вимірювань враховує неоднорідність через узагальнену модель резистивної мережі з чотирма контактними площадками: два контакти струму та напруги на верхній поверхні та два відповідні контакти на нижній поверхні. На відміну від традиційної чотирьохточкової методики зондування, яка припускає однорідний розподіл струму та ізотропну провідність, розроблений підхід враховує неоднорідність за допомогою узагальненої моделі резистивної мережі. Врахування можливих розсіювань між усіма парами вузлів, які в класичному підходіможна замінити відповідними опорами, призводить до реалістичного представлення розподілу потенціалу та природно пояснює виникнення як позитивних, так і негативних нелокальних опорів, що спостерігаються експериментально. Показано, що температурна залежність нелокального чотирьохзондового опору надзвичайно чутлива до невеликих розбіжностей у надпровідних параметрах шаруватих структур. Відмінності в критичній температурі або ширині переходу створюють характерні пік-провал структури у характеристиках чотирьохзондового опору, що дозволяє безпосередньо ідентифікувати такі неоднорідності. Запропонований нелокальний чотирьохзондовий метод є простим, але потужним інструментом для виявлення просторових варіацій провідності та надпровідних переходів у тонких плівках та багатошарових гетероструктурах. Сумісність з існуючими вимірювальними методами робить його перспективною методикою як для фундаментальних досліджень, так і для прикладної діагностики в дослідженнях електронних властивостей нормальних та надпровідних матеріалів. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Кінетика росту згустків Ag на мікрокристалах AgBr під дією фемтосекундного імпульсного лазерного випромінювання [02001-1-02001-7]2) Радіаційні дефекти у зелених світлодіодах GaP [02002-1-02002-5]
3) Вплив будови і властивостей перехідної зони між матрицею і наповнювачем на руйнування композиційних покриттів при терті [02003-1-02003-7]
4) Моделювання поширення хвиль у циліндричному хвилеводі з нелінійного метаматеріалу типу Керра за допомогою методу скінченних різниць у часовій області допоміжних диференціальних рівнянь [02004-1-02004-11]
5) Обчислювальна основа на медичних зображеннях для картографування електромагнітного поля та оцінки коефіцієнта питомого коефіцієнта поглинання (SAR) у біологічних тканинах [02005-1-02005-5]
6) Ефект саморозігрівання в GaN діоді з варізонною InGaN мезаструктурою [02006-1-02006-6]
7) Проєктування та аналіз надкомпактної трищілинної шестикутної патч-антени для застосувань в ІоТ у ТГц діапазоні [02007-1-02007-7]
8) Термодинамічне моделювання фазового складу структур Si/SiОx, отримуваних фазовим розділенням нестехіометричних оксидів кремнію [02009-1-02009-6]
9) Проєктування та оцінка продуктивності компактної чотирипортової mmWave MIMO-патч-антени, що інтегрує протокол MQTT на частоті 6,6 ГГц у 5G-застосуваннях [02010-1-02010-5]
10) Нанотехнології у ранньому виявленні раку та точній діагностиці: досягнення в нанотехнологіях, технологіях та клінічному застосуванні [02011-1-02011-7]
11) Використання затворів та каналів у графеновому тунельному польовому транзистори (GTFET) у наномасштабі для покращення продуктивності пристроїв [02012-1-02012-5]
12) Незалежні RFID-мітки без орієнтації чіпа з використанням кільцевих структур з квадратними щілинами [02013-1-02013-6]
13) Широкосмугова шестернеподібна щілинна чотирипортова MIMO-антена на підкладці ITO з покращеною ізоляцією за допомогою паразитних впливів для застосувань 5G/WLAN у діапазоні менше 6 ГГц [02014-1-02014-5]
14) Оцінка нанобіосенсорів наступного покоління для виявлення небезпечних біологічних маркерів при захворюваннях [02015-1-02015-5]
15) Низькопрофільна кругла патч-антена у формі півмісяця для застосувань у діапазоні менше 6 ГГц [02016-1-02016-4]
16) Покращення структурних та фізичних властивостей гібридних нанокомпозитів Al 7075–карбід бору–діоксид цирконію [02017-1-02017-7]
17) DGTFET: метод підвищеної чутливості для біосенсорики без міток [02018-1-02018-5]
18) Термокерований трисмуговий метаматеріальний ідеальний поглинач на основі діоксиду ванадію (VO2) для застосування в терагерцовому зв'язку [02019-1-02019-5]
19) Аналіз низькопрофільної шестикутної патч-антени для бездротового зв'язку наступного покоління [02020-1-02020-4]
20) Багатодіапазонна двослотова кругла кільцева мікросмужкова патч-антена з живленням від CPW для застосувань у міліметровому діапазоні 5G [02021-1-02021-5]
21) Аналіз продуктивності структурованого n-i-p та p-i-n перовскітного сонячного елемента без свинцю на основі Cs2TiI6 [02022-1-02022-4]
22) Залежні від матеріалу варіації сенсибілізації протонного опромінення, опосередкованої наночастинками [02023-1-02023-6]
23) Оптична реакція наноплівок золота та хрому, що залежить від товщини: дослідження ефективності плазмонного зондування [02024-1-02024-5]
24) Електропровідність тонких плівок сплавів CoNi та FeNi [02025-1-02025-7]
25) Польовий транзистор на основі плівки відновленого оксиду графену з поглинаючими шарами ZnO та поруватого кремнію для виявлення іонізуючого випромінювання [02026-1-02026-5]
26) Компактна широкосмугова мікросмужкова патч-антена з використанням часткової заземлювальної площини для застосувань міліметрового діапазону 28 ГГц [02027-1-02027-6]
27) Покращення захоплення світла, кероване TCAD, у кремнієвих фотоелектричних елементах за допомогою спроектованих геометрій наноотворів [02028-1-02028-5]
28) Застосування наночастинок заліза для відновлення хрому [02029-1-02029-8]
29) Структурні та оптичні властивості наностержнів ZnO, синтезованих за допомогою екстракту тулші (Ocimum tenuiflorum): екологічний підхід [02030-1-02030-5]
30) Дослідження електричної поведінки одноперехідних сонячних елементів GaAs/Ge [02032-1-02032-7]
31) Вплив золь-гель обробки та відпалу на нанокристалічні тонкі плівки TiO2 для фотоелектричних застосувань [02033-1-02033-4]
32) Магнітоопір в магнітовпордякованих «симетричних» та «несиметричних» сендвічах з ультратонкими прошарками [02034-1-02034-6]
33) Оптимізація відбивної здатності в біізотропних багатошарових дзеркалах: роль співвідношень хіральних та теллегенівських параметрів [02035-1-02035-6]
34) Моделювання впливу розмірів пор на механічні властивості композитів з металевою матрицею, армованих частинками SiC [02036-1-02036-5]
35) Аналіз методом скінченних елементів оптимізованих наноматеріалів Fe2O3 під дією прикладеного механічного тиску [02037-1-02037-4]
36) Властивості тонких плівок ZnO, легованих Sn, створених шляхом піролізу сонячного розпилення для фотоелектричних застосувань [02038-1-02038-5]
