News image News image News image News image News image News image News image News image


Достоинства недостатков
Новости и технологии - Наноматериалы

достоинства недостатков

Существует множество примеров наноматериалов с практически идеальной структурой, такие как графен, углеродные нанотрубки и монокристаллические нановолокна. Их совершенство - результат множества исследований, так же как и естественная тенденция наномасшатбных систем сопротивляться дефектам, - используется во множестве областей, таких как изготовление сенсоров и транзисторов. Однако теперь многие ученые поглощены тем, чтобы создать дефекты в совершенной структуре таких материалов - и не для того, чтобы испортить, а чтобы сделать их еще лучше.

И ничего удивительного. Хотя история использования многих материалов начинается с большого шага в сторону их очистки, вскоре после этого начинаются и шаги по введению примесей. Например, использование кремния в электронике изначально не казалось перспективным, поскольку доступен был только кремний металлургической чистоты, и только спустя несколько лет упорной работы был получен кремний электронной чистоты, что привело к триумфу кремния над его полупроводниковым конкурентом, германием.

Но как только такие примеси, как кислород и углерод, были удалены из кремния, человечество начало вводить другие примеси: фосфор для придания электронной проводимости, бор для дырочной и т.д. и т.п. И пока развивались транзисторы, число таких примесей достигло сотни в одном транзисторе, а важную роль играл уже не только характер примеси, но и ее положение. Введение примесей в устройство превратилось в инженерную работу.

Теперь эта область достигла и наноматериалов. Недавно введением примесей был испорчен графен. Свойства графена уникальны из-за практически идеальной структуры. по которой электроны могут перемещаться настолько легко, что их эффективная масса практически равна нулю. Это приводит к высокой мобильности электронов и проводимости, а также к новым квантовым эффектам, что чрезвычайно привлекательно для многих областей. Однако тщательное нарушение совершенства его структуры может быть привлекательным, например, для получения электронных ловушек.

Одним из таких экспериментов было введение в графен линейных дефектов. Они образовывались спонтанно на границах между доменами графена, которые зависят от того, как графен упорядочивается на никелевой подложке, а плотность уровней напоминает таковую в металлических граничных состояниях графеновых хлопьев. Это позволяет рассчитывать на возможность использовать его в качестве металлического волокна. Кроме того, другими учеными было показано, что углерод с внедренными дефектами может обладать магнитными свойствами, что открывает ему применение в спинтронике.

Джеймс Рабо фокусирует свое внимание не на графене, а на алмазе - другой модификации углерода, - а именно на дефектах азот-вакансия, которые образуются при добавлении атома азота рядом с вакансией в решетке алмаза. Еще в 1970-х годах были обнаружены фотолюминесцентные свойства таких центров, однако эмиссия света при комнатной температуре в объемной алмазе была обнаружена только в 1997 году. Рабо с коллегами пошел еще дальше - он наблюдал люминесценцию отдельных центров, находящихся в отдельно расположенных 5-нанометровых наноалмазах, что доказывает, что подобные дефекты можно создать в чрезвычайно маленьких наночастицах.

Но не только углеродные материалы волнуют умы ученых. физики, участвующие в разработке квантовых компьютеров, занялись поиском дефектов, аналогичных дефектам азот-вакансия в алмазе. Другая группа ученых показала, что дефекты и недостатки упаковки в нановолокнах InAs, которые обычно образуются случайно, можно контролировать и создать таким образом сверхрешетку. Также можно и распределять по волокну квантовые точки.

Так что постепенно от химии очистки мы переходим к химии контролированного загрязнения.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Боевые роботы в полете

News image

Беспилотные летательные аппараты нередко называют «летающими роботами», но роботами они стали не сразу. Поначалу эти ап...

Наноплазмоника

News image

Благодаря успехам в производстве и визуализации металлических и полупроводниковых наночастиц быстро развивается новая область нанотехнологий — ...

В России появится принципиально новая на

News image

В России появится принципиально новая наука на основе нанотехнологий, биотехнологий, информационных технологий, специально ориентированных на ра...

Наночастицы и новые свойства известных м

News image

Развитие нанотехнологий ведет к появлению множества материалов, содержащих наноразмерные частицы. В настоящее время объем промышленного пр...

Ученые создали суперпрочный коллаген

News image

Команда ученых из университета Висконсин-Мэдисон (США) изобрела самый прочный из всех видов коллагена когда-либо известных на...

Наночастицы могут нанести вред ДНК челов

News image

Микробиологи из Университета Бристоля пришли к выводу, что наночастицы опасны для ДНК человека, поэтому концепция до...

Нанотехнологии и продовольствие

News image

В докладе постоянного комитета по науке и технике в палате лордов британского парламента, озаглавленном “Нанотехнологии и ...

Американцы вывели кошку, которая светитс

News image

Новости по теме: Кошка-бомж выгнала из дома хозяевNike выпустил специальную модель для сайта DiggИзуродованное пластикой ли...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Создан пластик для солнечных батарей

Как сообщает портал Earth & Sky, создан пластик, который способен применяться в солнечных батареях. Ученые, рабатющие над созданием нового вида со...

Немецкий лазерный пинцет удостоен американской премии

Немецкая компания JPK Instruments (Берлин) была удостоена американской премии Prism Award for Photonics Innovation. Всего международное жюри оценивало более 135 прод...

Созданы фотоэлементы, которые строят себя сами

Ученые продемонстрировали простой и дешевый способ создания самоорганизующихся электронных устройств. В их основе лежит тот факт, что вода и жидкое масло не...

Ученые Северной Каролины разрабатывают гибкие антенны

Антенны не только для того, чтобы слушать радио. Они используются во всем, начиная с сотовых телефонов и заканчивая GPS. Исследование го...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.