Ученые Университета Кэмбриджа создали из стабильного химического элемента теллурия самую тонкую в мире металлическую нанопроволоку толщиной в 1 атом. Такая технология способна привести к появлению новых открытий в материаловедении и микроэлектронике.
Добиться такого масштаба ученым позволили углеродные нанотрубки — полые цилиндры, созданные из атомов углерода. Они не только ограждают теллуровую нить, но и поддерживают ее одномерную структуру, а также способны менять поведение теллурия.
Главная трудность в создании одномерных структур заключается в их крайней нестабильности, так как атомы, из которых состоит нанонить, находятся в состоянии постоянной вибрации, что может привести к разрыву нити. Оболочка позволяет обойти эту проблему, но только в том случае, если вещество, из которого она состоит, не создает никаких побочных эффектов.
«Работая в очень малом масштабе, обычно приходится размещать основной материал на поверхность, но беда в том, что такая поверхность обычно весьма реактивная», — говорит Пауло Медейрос, один из исследователей. Поэтому были выбраны химически относительно инертные углеродные нанотрубки.
Ученые предложили парадоксальный метод лечения рака мозга
Идеи
Таким образом, при помощи нанотрубок с диаметром от 0,7 до 1,1 нм, ученые смогли создать теллуровую нанопроволоку толщиной примерно в 10 тысяч раз меньше человеческого волоса. Также они обнаружили, что ее химические свойства зависят от того, насколько тесно прилегает оболочка к теллурию, металлоиду, обладающему как металлическими, так и не металлическими свойствами. Но когда он слишком плотно соприкасается с нанотрубками, то начинает вести себя в большей степени как металл, и в меньшей — как полупроводник.
Понимание этих ограничений позволит индустрии остаться в парадигме закона Мура, перейдя на одномерные полупроводники, пишет Science Alert.
«Ископаемое топливо проиграло, но мир еще не понял этого»
Мнения
Новый метод сборки транзисторов из нанотрубок разработали ученые Германии, Нидерландов и Швейцарии. Для этого они использовали полимеры тиолы, которые оборачиваются вокруг определенных углеродных нанотрубок в растворе. Тиоловые боковые цепи полимера привязывают трубки к золотым электродам и создают транзисторы.