Forskare från National Research Nuclear University MEPhI (Ryssland) har studerat egenskaperna hos fullerennanorör, även känd som "kolärtor, " under stretching. Artikeln om projektet, som kommer att bidra till att utveckla sofistikerad nanoelektronik, har publicerats i Diamant och relaterade material .

Metaller är kända för sina imponerande elektriska och termiska konduktivitetsnivåer och deras elektriska motstånd ökar under uppvärmning. De har också en utmärkande lyster. Dessa egenskaper bestäms av närvaron av fria elektroner som kan röra sig under påverkan av ett elektriskt fält. Därför, material med en komplex sammansättning och som innehåller fria elektroner fungerar som metaller.

Under de senaste 30 åren, experter har syntetiserat många nya kolmaterial, inklusive nanorör fyllda med fullerener. Dessa rör kallas "kolärtor" eftersom de liknar ärtskidor.

"Det visar sig att kolärtor kan användas som halvledare och som metaller, "Konstantin Katin, en biträdande professor vid den kondenserade materiens fysikavdelning vid National Research Nuclear University MEPhI, förklarade. "Sträck dem bara med 4 procent för att låsa upp deras metalliska egenskaper. Deras höga spänst och draghållfasthet gör att de förblir intakta efter sträckning."

Avståndet mellan fullerener och nanorörets yta är så litet att elektronmoln kan färdas mellan nanoröret och fullerener och tillbaka. Detta fenomen kallas hybridisering. Omfattningen av hybridisering bestämmer elektroniska egenskaper hos olika enheter som kan tillverkas med hjälp av elektroniska ärter.

"Allt beror på korrelationen mellan energinivåer av elektroner inuti nanorör och fullerener, sade Mikhail Maslov, en biträdande professor vid den kondenserade materiens fysikavdelning vid National Research Nuclear University MEPhI. "Vårt nanorör fungerade initialt som en halvledare och hade ett energigap. Även om fullerenelektroner saknade energin för att fylla detta gap, tillämpningen av mekanisk spänning förändrade hela bilden. Energinivåerna förändrades, med kolärtor som visar sina metalliska egenskaper."

I dag, forskare måste använda alla typer av material, inklusive metaller och halvledare, för att tillverka sofistikerade nanoelektroniska enheter. Dock, National Research Nuclear University MEPhI:s projekt bevisar att de kan ersättas med endast en förening, nämligen, förspända kolärtor. Detta kommer att göra det möjligt att tillverka enkla resonans-tunneldioder, terahertz strålningsgeneratorer, elektroniska omkopplare, och sensorer.