Forskere foreslår at fremstille elektroniske apparater af kulærter

Forskere fra National Research Nuclear University MEPhI (Rusland) har undersøgt egenskaberne ved fullerene nanorør, også kendt som "kulærter, " under udstrækning. Artiklen om projektet, som vil hjælpe med at udvikle sofistikeret nanoelektronik, er udgivet i Diamant og relaterede materialer .

Metaller er kendt for deres imponerende elektriske og termiske ledningsevneniveauer, og deres elektriske modstand stiger under opvarmning. De har også en karakteristisk glans. Disse egenskaber bestemmes af tilstedeværelsen af ​​frie elektroner, der kan bevæge sig under påvirkning af et elektrisk felt. Derfor, materialer med en kompleks sammensætning og indeholdende frie elektroner fungerer som metaller.

I de sidste 30 år, eksperter har syntetiseret mange nye kulstofmaterialer, inklusive nanorør fyldt med fullerener. Disse rør kaldes "kulærter", fordi de ligner ærtebælge.

"Det viser sig, at kulærter kan bruges som halvledere og som metaller, "Konstantin Katin, en assisterende professor i Condensed Matter Physics Department ved National Research Nuclear University MEPhI, forklaret. "Bare stræk dem med 4 procent for at låse op for deres metalliske egenskaber. Deres høje spændstighed og trækstyrke gør det muligt for dem at forblive intakte efter strækning."

Afstanden mellem fullerener og nanorørets overflade er så lille, at elektronskyer kan rejse mellem nanorøret og fullerener og tilbage. Dette fænomen kaldes hybridisering. Omfanget af hybridisering bestemmer elektroniske egenskaber af forskellige enheder, der kan fremstilles ved hjælp af elektroniske ærter.

"Alt afhænger af sammenhængen mellem energiniveauer af elektroner inde i nanorør og fullerener, " sagde Mikhail Maslov, en adjunkt i Condensed Matter Physics Department ved National Research Nuclear University MEPhI. "Vores nanorør fungerede oprindeligt som en halvleder og havde et energigab. Selvom fullerenelektroner manglede energien til at udfylde dette hul, anvendelsen af ​​mekanisk spænding ændrede hele billedet. Energiniveauet ændrede sig, med kulærter, der viser deres metalliske egenskaber. "

I dag, forskere skal bruge alle slags materialer, inklusive metaller og halvledere, til fremstilling af sofistikerede nano-elektroniske enheder. Imidlertid, National Research Nuclear University MEPhI's projekt beviser, at de kun kan erstattes af én forbindelse, nemlig forspændte kulærter. Dette vil gøre det muligt at fremstille simple resonans-tunneling dioder, terahertz strålingsgeneratorer, elektroniske kontakter, og sensorer.