Японским физикам успешно удалось пропустить атомы металла индия между отдельно взятыми волокнами пучков переходных металлических нановолокон. В виде последовательных пакетов в газе индия, как сообщается, ряды атомов проходят между волокнами. В результате эффекта интеркаляции создаётся уникальная наноструктура. Отдельные пакеты обладают металлическими свойствами, выступая в качестве гибких нанопроводников электрических цепей в масштабе нанометра.
Уникальная наноструктура электрических цепей
Атомные проводники халкогенидов переходных металлов представляют наноструктуры, состоящие из переходного металла и элемента группы 16:
- сера,
- селен,
- теллур.
Проводники халкогенидов способны самостоятельно собираться широким спектром структур с различной размерностью. Эти свойства учёные видят революционными в наноматериалах, которые сегодня активно исследуются.
Особый интерес представляют структуры, состоящие из пучков нановолокна TMC, скреплённых металлическими атомами между волокнами. Здесь образуется хорошо упорядоченная решётка в поперечном сечении. В зависимости от выбора металла, создаваемая структура способна показать свойства сверхпроводника.
Кроме того, существуют возможности формирования гибких структур, проводящих электричество, что делает наноструктуры TMC предпочтительными для применения в качестве проводников электрических цепей наномасштаба. Тем не менее, крайне сложно превратить эти структуры в длинные, тонкие волокна, необходимые для глубокого изучения, а также для нанотехнологических применений.
Как создавали уникальный проводник электричества
И вот, японские физики утверждают, что научились создавать длинные тонкие пучки наноструктуры TMC, наделённые свойствами электрических проводников. Для этого использовалась реакция паровой фазы и выстраивание атомно-тонких рядов индия в тончайшие пучки вольфрамового теллурида.
Исследования показывают: в условиях вакуума при температуре 500°C атомы металлов индия беспрепятственно проникают в пространство между отдельными пучками нановолокон, образуя интеркалирующий (мостовой) ряд металла индия, связывающего волокна вместе.
Японцы отмечают: отдельные проникающие пакеты явно демонстрируют поведение металла, соответственно, проводят электричество. Компьютерным моделированием подтвердились эти утверждения, плюс отметилась хорошая упорядоченность формируемой уникальной наноструктуры.
Вдохновлённые успехами исследований, физики Японии отмечают, что будущее исследований не ограничится только индием и вольфрамовым теллуридом или отдельной конкретной структурой. Учёными ставятся более глобальные цели — рассчёт на открытие новой страницы в области развития наноматериалов, на полное изучение уникальных свойств наноструктур.
При помощи информации: TMU