Квантование электрической проводимости в металлических нанопроволочках, полученных химическим анодированием

Abstract

Проведены измерения электрической проводимости металлической нанопроволочки. Ниобиевая нанопроволочка образуется во время травления и последующего анодирования макроскопической проволочки в месте ее предварительного сужения. На последнем этапе, перед разрывом проводника, зависимость проводимости от уменьшающегося диаметра проявляет отчетливую ступенчатую структуру с горизонтальными участками, приблизительно соответствующими целочисленным квантам электропроводности 2e²/h=7,75·10⁻⁵См. Это явление объясняется как дискретное прохождение электронных волновых функций через металлический контакт атомного размера между двумя массивными электродами.

Measurements of the conductance of a metal nanowire are performed. A niobium nanowire is produced during etching and subsequent anodization of a macroscopic wire at the location where the wire is preconstricted. At the final stage, before the conductor ruptures, the dependence of the conductivity on the decreasing diameter shows a distinct step structure with horizontal sections approximately corresponding to integral conductance quanta 2e²/h=7.75⋅10⁻⁵ S. This phenomenon is explained as a discrete passage of electron wave functions through an atomic-size metal contact between two massive electrodes.