Kvanteffekter i nanotråde ved stuetemperatur
Ovenstående figurer viser de stående bølger af ledningselektronerne i iridium nanotråde. I nanotråden på 4,8 nm (venstre billede) passer den halve bølgelængde præcist, mens hele bølgelængden passer i nanotråden på 9,6 nm (højre billede).
Nanoteknologer ved University of Twente forskningsinstitut MESA+ har, for første gang, påvist kvanteeffekter i bittesmå nanotråde af iridiumatomer. Disse effekter, der forekommer ved stuetemperatur, er ansvarlige for at sikre, at ledningerne næsten altid er 4,8 nanometer - eller flere deraf - lange. De fandt kun virkningerne, da de ikke kunne skabe lange nanotråde af iridium. Naturkommunikation offentliggør forskningen i dag.
Der er en stigende interesse for metalliske nanotråde inden for det videnskabelige samfund. Dette er dels fordi de er ekstremt nyttige som en del af (nano-) elektronik og dels fordi nanotråde egner sig til at opnå mere indsigt i de eksotiske og unikke fysiske egenskaber ved endimensionelle systemer. I 2003, UT -forsker, Prof. Harold Zandvliet og hans forskningsgruppe, allerede var lykkedes-ved hjælp af selvsamling-at skabe nanotråde af platinatomer på en overflade. Fordi guld og iridium begge er nært beslægtede med platin, nanotråde af disse materialer var følgende logiske trin. Forskerne formåede at skabe lange tråde med guld, men da de for nylig ville gentage tricket med iridium, det viste sig, at trådlængderne kun forekom i enheder på 4,8 nanometer.
En fejl?
Forsøg mislykkedes, tænker du måske, men det er ikke tilfældet. Yderligere undersøgelse af de dannede nanotråde frembragte nemlig en overraskende opdagelse:næsten alle de ledninger, der blev dannet, havde en længde på 4,8 nanometer, eller multipla deraf, og de indeholdt næsten alle tolv iridiumatomer, eller et multiplum deraf. Forskerne fandt forklaringen på dette i kvanteeffekter. Ledningerne på 4,8 nanometer (eller multipla deraf) ser ud til at være elektronisk stabiliseret af ledningselektroner, hvis (halve) bølgelængde (eller et multiplum deraf) passer præcist i nanotråden. Eksistensen af disse stående elektronbølger i nanotråde kunne demonstreres eksperimentelt. Da denne stabiliserende virkning ikke vil forekomme i nanotråde af iridium af en anden længde, de dannes langsommere.
Hvad der gør kvanteeffekter i nanotråde endnu mere interessant er, at de forekommer ved stuetemperatur, mens mange kvanteeffekter kun forekommer ved ekstremt lave temperaturer.
Artiklen har titlen "Elektronisk stabiliseret vækst i nanotråd."
Varme artikler
-
Hvordan den magnetoelastiske effekt kan styre nanoelementernes magnetiske egenskaberKredit:Shutterstock Hurtig ændring af magnetiske egenskaber er nøglen til magnetiske enheder med lav effekt. Det EU-finansierede MULTIREV-projekt har bidraget til en undersøgelse, der udnytter mag -
At følge atomer i realtid kan føre til bedre materialedesignKredit:CC0 Public Domain Forskere har brugt en teknik svarende til MRI til at følge bevægelsen af individuelle atomer i realtid, når de klynger sig sammen for at danne todimensionelle materialer -
Et nyt mikroskop til nanosystemerIntuitiv illustration af den nye metode til billeddannelse af nanopartikler. Kredit:MPQ, Laserspektroskopiafdelingen Nanomaterialer spiller en væsentlig rolle i mange områder af dagligdagen. Der e -
Ny metode til at måle temperaturen på objekter i nanoskala opdagetEksperimentel skematisk. Silica-kugler svæver i en optisk pincet med to stråler inde i et vakuumkammer. Lys med bølgelængde 1, 064 nm er koblet til linser fra single-mode optiske fibre, skabe en optis
- 80% af den indonesiske regnskov, der er sårbar over for ødelæggelse af palmeolie, er ikke beskytt…
- Australiens bevægelse for at lagre kulstof i jorden er et problem for at tackle klimaændringer
- Miljøvenlige programmer bør tage de faktorer, der motiverer hvert køn, i betragtning
- Se og manipulere levende cellers funktioner
- Fakta om Cedar Trees
- Frivillige, der modtager statsstøtte, mens arbejdsløse bliver undersøgt, bias fra offentligheden