科学者は、金属原子の列をナノファイバー束に通します

04年2023月XNUMX日 (Nanowerkニュース首都大学東京の研究者は、遷移金属カルコゲナイド ナノファイバーの束の個々のファイバーの間にインジウム金属の原子を通すことに成功しました。 バンドルをインジウムガスに浸すことで、原子の列が繊維の間に入り込み、インターカレーションによって独自のナノ構造を作り出すことができました。 シミュレーションと抵抗率測定により、個々のバンドルが金属特性を持っていることが示され、ナノ回路における柔軟なナノワイヤとしての応用への道が開かれました。 作品は(ACSナノ, 「原子的に薄い W6Te6 ワイヤーのファン デル ワールス ナノファイバーにおける気相インジウム インターカレーション」). 図 1. (a) 挿入元素の単一原子列に囲まれた TMC ナノファイバーで構成される 3D TMC 結晶構造。 (b) 単一の TMC ナノファイバーの端と側面図。 カルコゲンは金色、遷移金属は緑色、挿入元素は濃い紫色です。 （画像：首都大学東京） 遷移金属カルコゲニド (TMC) は、遷移金属と、硫黄、セレン、テルルなどの 16 族元素で構成されるナノ構造です。 それらは、さまざまな次元のさまざまな構造に自己集合することができ、近年の集中的な研究の焦点となっているナノ材料の革命の中心にそれらを置きます. 特に、3D TMC 構造のクラスは、繊維間の金属原子によって一緒に保持された TMC ナノファイバーの束で構成され、すべてがその断面で整然とした格子を形成する (図 1 を参照)。 金属の選択によっては、構造を超伝導体にすることさえできます。 さらに、バンドルを細くすることで、電気を伝導する柔軟な構造にすることができます。これにより、TMC ナノ構造は、ナノ回路の配線として使用するための主要な候補になります。 しかし、これらの構造を深く研究するために必要な長くて細い繊維にすることは困難でした。 ナノテクノロジー アプリケーション。 中西祐介助教と宮田泰光准教授のチームはTMCナノ構造の合成技術を研究している。 最近の研究で、彼らは、前例のないほど大きな長さスケールで (金属を含まない) TMC の長くて薄いバンドルを生成できることを示しました。 現在、彼らは気相反応を使用して、原子レベルで薄いインジウムの列をテルル化タングステンの細い束にねじ込みました。 長いナノファイバー束を摂氏 500 度の真空下でインジウム蒸気にさらすことにより、インジウム金属原子が束を構成する個々のナノファイバー間の空間に入り込み、ファイバーを結合するインジウムのインターカレート (またはブリッジ) 列を形成します。一緒。 (a) テルル化タングステン ナノファイバー バンドルと最終的なインターカレート構造の原子構造の概略図と、走査型透過電子顕微鏡画像。 (b) シリコン基板上に合成された 3D TMC ナノファイバー。 (画像: 首都大学東京) これらのスレッド化された TMC バンドルの大量生産に成功した後、彼らは新しいナノワイヤーの特性の研究を進めました。 抵抗率を温度の関数として調べることで、個々のバンドルが金属のように振る舞い、電気を伝導することを最終的に示しました。 これはコンピューターシミュレーションと一致し、構造がいかに整然としていたかを示しました。 興味深いことに、彼らは、この構造がバンドルされたナノファイバーのバルクバッチとわずかに異なることを発見しました.挿入された行が各ナノファイバーをその軸を中心にわずかに回転させました. チームの技術は、インジウムとテルル化タングステンだけでなく、この特定の構造にも限定されません。 彼らは、自分たちの研究がナノマテリアルの開発とそのユニークな特性の研究に新たな章をもたらすことを望んでいます。

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• 情報源： https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62498.php