Mechanism of oscillations of ion currents in the nanotracks

Abstract

У статті наведено опис особливостей пульсацій іонного струму в трекових пристроях. Обговорюються умови, за яких виникають пульсації. Ми розглядаємо різні підходи, що використовуються для пояснення ефектів пульсацій іонного струму. Пульсації іонного струму при проходженні через нанотреки відіграють подвійну роль у практичному застосуванні. У біосенсорних системах ці ефекти суттєво впливають на параметри пристроїв. В інших випадках ці ефекти слугують основою для механізмів роботи їх нових пристроїв.

Наші дослідження, а також результати інших авторів, показують, що механізми коливань іонного струму в нанотреках пов'язані з трьома причинами. Перша причина - колективна взаємодія струмів у нанотреках, друга - певна дефектна структура внутрішніх стінок нанотреків, і третя - карбонізація у випадку нанотреків у вуглецевих матеріалах. У статті показано, що знання природи коливань іонного струму в нанотреках дозволяє модифікувати ці ефекти для отримання необхідних параметрів для електронних пристроїв. Ці ефекти особливо важливі при створенні та вдосконаленні сучасних біосенсорів. The paper contains the description of the features of ion current pulsations in track devices. The conditions under which the pulsations arise are discussed. We discuss different approaches that are used for explanation the effects of ion current pulsations. Ion current pulsations when passing through nanotracks play a dual role in practical applications. In biosensor systems, these effects significantly affect the parameters of devices. In other cases, these effects serve as the basis for the mechanisms of their new device operation.

Our studies, as well as the results of other authors, show that the mechanisms of ion current oscillations in nanotracks are associated with three reasons. The first reason is the collective interactions of currents in the nanotracks, the second is a certain defect structure of the internal walls of nanotracks, and the third is carbonization in the case of nanotracks in carbon materials. The article shows that the knowledge of the nature of ion current fluctuations in nanotracks allows modifying these effects to obtain the necessary parameters for electronic devices. These effects are especially important in the creation and improvement of modern biosensors.