Conductance measurements on atomic-sized contacts of gold using a low-cost mechanically controllable break junction equipment

Abstract

El montaje experimental de la unión de ruptura controlable mecánicamente (MCBJ) es una de las principales técnicas empleadas en el estudio de las propiedades de transporte electrónico a escala nanométrica. Este trabajo presenta la construcción de un equipo innovador, robusto, de bajo costo, y simple que permite observar la cuantización de la conductancia a medida que un cable de oro macroscópico se estira hacia dimensiones atómicas. El equipo hecho a mano se basa en el principio de la técnica MCBJ y permite formar y romper un contacto metálico continuamente para realizar un análisis estadístico de los datos. El histograma construido a partir de mediciones de conductancia a temperatura ambiente en aire, muestra que la calidad del equipo MCBJ construido es comparable a la calidad de un equipo similar utilizado en laboratorios de investigación. El equipo es capaz de resolver hasta el tercer pico que caracteriza el histograma de conductancia de nanocables de oro reportado en la literatura. Se sugiere que dicho experimento se implemente como una poderosa herramienta pedagógica en clases de física contemporánea.