• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Bygger broar mellan nanotrådar

    En kopparftalocyaninmolekyl överbryggar det 1,6 nanometer breda gapet mellan två guldnanotrådar. Kopparatomen i denna molekyl flyter i vakuumet ovanför detta "gap" mellan ledningarna.

    Placera ett lager av guld endast några få atomer högt på en ytbädd av germanium, applicera värme på det, och ledningar bildas av sig själva. Guldinducerade ledningar är vad Mocking föredrar att kalla dem. Inte "guldtrådar", eftersom trådarna inte är gjorda enbart av guldatomer utan även innehåller germanium. De är inte mer än några få atomer i höjd och är åtskilda med högst 1,6 nanometer (en nanometer är en miljondels millimeter). Nanoteknologer överbryggar detta lilla "gap" med en kopparftalocyaninmolekyl. En perfekt passform. Denna molekyl visade sig kunna rotera om elektronerna som strömmar mot den har tillräcklig energi, så att den kan fungera som en strömbrytare. Vad mer:kopparatomen i denna molekyl flyter i vakuumet ovanför gapet - helt fristående. Detta kan göra det möjligt för forskare att identifiera nya egenskaper som nanotrådarna kan ha.

    Kvanteffekter

    Mocking lyckades också skapa nya 1D-strukturer med två olika metaller, iridium och kobolt - vilket ger helt andra resultat. Till exempel, han kunde bevisa att kvanteffekter uppstår på iridium när det värms upp till rumstemperatur, leder till att ledningarna alltid är 4,8 nanometer, eller en multipel därav, i längd. Detta häpnadsväckande resultat publicerades i Naturkommunikation tidigare i år. När kobolt, den tredje av metallerna, var uppvärmd, inga trådar bildades.

    Istället, små "öar" och "nanokristaller" dök upp.

    Bottom-up nanoelektronik

    Mocking använde halvledaren germanium som substrat för var och en av de tre metallerna, eftersom den är lätt att arbeta med vid relativt låga temperaturer och har en lämplig kristallstruktur. Scanning Tunneling Microscopy (STM) är idealiskt lämpad för att undersöka dessa strukturer. Hans forskning är av grundläggande betydelse, eftersom överraskande fysiska effekter märks vid dekonstruktion till de lägre dimensionerna, upp till 1D. Det gör det också möjligt att skapa elektroniska switchar "nedifrån och upp":börja med de minsta, självorganiserande strukturer, lägga till molekyler, och fortsätt därifrån. Processen är fortfarande i sin linda, men kan bli ett alternativ till den nuvarande "top-down"-metoden, vilket innebär att man tar bort allt fler delar från en större struktur. De guld- och iridiuminducerade trådarna kan bilda startblock för processen. koboltöarna, även om det är mindre lämpligt för denna nya typ av elektronikvetenskap, ger grundläggande nya insikter.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com