A tudósok fématomok sorait fonják nanoszálkötegekbe

04. március 2023. (Nanowerk News) A Tokiói Metropolitan Egyetem kutatói sikeresen befűzték az indium fém atomjait az egyes szálak közé átmenetifém-kalkogenid nanoszálak kötegeiben. Azáltal, hogy a kötegeket indiumgázba áztatták, atomsorok tudtak behatolni a rostok közé, hogy interkaláció révén egyedi nanoszerkezetet hozzanak létre. Szimulációkkal és ellenállásmérésekkel kimutatták, hogy az egyes kötegek fémes tulajdonságokkal rendelkeznek, ami megnyitotta az utat a nanoáramkörökben való rugalmas nanohuzalként történő alkalmazáshoz. A munkáról beszámoltak (ACS Nano, „Gőzfázisú indium interkaláció atomosan vékony W6Te6 vezetékek van der Waals nanoszálaiban”). 1. ábra (a) 3D TMC kristályszerkezet, amely egy interkaláló elem egyatomos soraival körülvett TMC nanoszálakból áll. (b) Egyetlen TMC nanoszál vége és oldalnézete. A kalogének arany színűek, az átmeneti fémek zöldek, az interkaláló elem pedig sötétlila. (Kép: Tokyo Metropolitan University) Atomvezetékek átmenetifém-kalkogenidek A TMC-k egy átmeneti fémből és egy 16. csoportba tartozó elemből, például kénből, szelénből és tellúrból álló nanostruktúrák. Különböző dimenziójú szerkezetek széles körére képesek önállóan összeilleszkedni, így a nanoanyagokkal kapcsolatos forradalom középpontjába kerülnek, amely az elmúlt években intenzív kutatások középpontjában állt. Különösen a 3D TMC-struktúrák egy osztálya keltett különös érdeklődést, amelyek TMC nanoszálak kötegeiből állnak, amelyeket fématomok tartanak össze a szálak között, és mindegyik jól rendezett rácsot alkot a keresztmetszetében (lásd az 1. ábrát). A fémválasztástól függően a szerkezet akár szupravezetővé is alakítható. Ezenkívül a kötegek vékonyításával rugalmas struktúrákká alakíthatók, amelyek elektromosságot vezetnek: ez teszi a TMC nanostruktúrákat a nanoáramkörök vezetékeként való felhasználásának első számú jelöltjévé. Nehéz volt azonban ezeket a struktúrákat olyan hosszú, vékony szálakká alakítani, amelyek szükségesek a mélyreható tanulmányozásukhoz, valamint nanotechnológia alkalmazások. A Yusuke Nakanishi adjunktus és Yasumitsu Miyata egyetemi docens által vezetett csapat a TMC nanostruktúrák szintézistechnikáit tanulmányozta. A közelmúltban végzett munkájuk során kimutatták, hogy képesek hosszú, vékony TMC-kötegeket előállítani (fém nélkül) példátlanul nagy hosszúságú skálákon. Most gőzfázisú reakciót alkalmaztak, hogy atomosan vékony indiumsorokat vékony volfrámtellurid kötegekbe fűzzenek. Hosszú nanoszálkötegeik vákuum alatti, 500 Celsius fokos indiumgőz hatásának kitéve az indium fématomok bejutottak a kötegeket alkotó egyes nanoszálak közötti térbe, és interkaláló (vagy áthidaló) indiumsort alkottak, amely megköti a szálakat. együtt. (a) A volfrámtellurid nanoszálkötegek és a végső interkalált szerkezet atomi szerkezetének vázlata, valamint pásztázó transzmissziós elektronmikroszkópos képek. (b) Szintetizált 3D TMC nanoszálak szilícium hordozón. (Kép: Tokyo Metropolitan University) Miután sikeresen nagy mennyiségű menetes TMC köteget készítettek, elkezdték tanulmányozni új nanohuzalaik tulajdonságait. Az ellenállást a hőmérséklet függvényében vizsgálva meggyőzően kimutatták, hogy az egyes kötegek fémként viselkednek, és így elektromosságot vezetnek. Ez megegyezett a számítógépes szimulációkkal, és azt is megmutatta, hogy a szerkezetek milyen jól rendezettek. Érdekes módon azt találták, hogy ez a szerkezet kissé eltér a kötegelt nanoszálak tömeges tételeitől, mivel az interkalált sorok hatására minden nanoszál kissé elfordult a tengelye körül. A csapat technikája nem csak az indiumra és a wolfram-telluridra korlátozódik, sem erre a sajátos szerkezetre. Remélik, hogy munkájuk új fejezetet inspirálhat a nanoanyagok fejlesztésében és egyedi tulajdonságaik tanulmányozásában.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62498.php