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

Избавление от бананотехнологий

News image

Какими могут быть стратегические направления развития фундаментальной науки 2008-03-12 / Юрий Борисович Магаршак - президент MathTech, In...

Волокнисто игольчатый композит

News image

Текстильный материал черного цвета состоящий из случайно орентированых углеродних волокон и нитевидных кристалов. Электропроводен, стойкий к ...

Блок-сополимеры (block-copolymers)

News image

Воображение древних людей породило множество мифологических чудовищ, сочетавших в себе части разных животных. Читая «Мифы Др...

Новый материал увеличит емкость чипов па

News image

Ученые из университета Северной Каролины создали композитный материал, который позволит радикально увеличить емкость компьютерных чипов па...

Нанотехнологии помогут Ford снизить вес

News image

Ford надеется использовать наночастицы во множестве ключевых областей разработки транспортных средств — от облегченных пластиков дл...

Ученые впервые смогли зафиксировать рост

News image

Платиновые наночастицы Поэтому работа Пола Аливисатоса и его коллег чрезвычайно важна не только для физики твердого те...

Космический лифт и нанотехнологии

News image

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к по...

Нанотехнологии, которые нас убивают

News image

Мне всегда было интересно: какие отечественные нанотехнологии применяются для обеспечения хорошей погоды на политически важ...

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...

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...

Бактерии приводят в движение крошечные наномеханизмы

Шестерни в миллион раз более массивные, чем бактерии , говорит главный исследователь Игорь Аронсон. Возможность использовать и контролировать эне...

Распыляемые фотоэлементы заряжают энергией практически

Громоздкие и дорогие фотоэлектрические панели уже в прошлом. Что готовит нам будущее? На целые здания, крыши и даже окна распыляются революционные че...

Физики создали новую форму углерода

В графите каждый слой повернут относительно нижележащего на 60 градусов (на иллюстрации). В МЭГ этот угол равен 30 градусам. МЭГ состоит из углеродных сл...

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.