Oamenii de știință trec rânduri de atomi de metal în mănunchiuri de nanofibre

04 martie 2023 (Știri Nanowerk) Cercetătorii de la Universitatea Metropolitană din Tokyo au introdus cu succes atomi de indiu metalic între fibre individuale în mănunchiuri de nanofibre de calcogenură de metal de tranziție. Prin înmuierea fasciculelor în gaz indiu, șirurile de atomi și-au putut face loc între fibre pentru a crea o nanostructură unică prin intercalare. Prin simulări și măsurători de rezistivitate, s-a demonstrat că pachetele individuale au proprietăți metalice, deschizând calea pentru aplicare ca nanofire flexibile în nanocircuite. Lucrarea a fost raportată în (ACS Nano, „Intercalarea indiului în fază de vapori în nanofibrele van der Waals ale firelor W6Te6 subțiri din punct de vedere atomic”). Figura 1. (a) Structura cristalină 3D TMC constând din nanofibre TMC înconjurate de rânduri cu un singur atom ale unui element intercalat. (b) Capătul și vedere laterală a unei singure nanofibre TMC. Calcogenii sunt aurii, metalele de tranziție sunt verzi, iar elementul de intercalare este violet închis. (Imagine: Universitatea Metropolitană din Tokyo) Fire atomice ale calcogenuri ale metalelor de tranziție (TMC) sunt nanostructuri formate dintr-un metal de tranziție și un element din grupa 16 cum ar fi sulful, seleniul și telurul. Ele sunt capabile să se autoasambleze într-o gamă largă de structuri cu dimensiuni diferite, punându-le în centrul unei revoluții a nanomaterialelor care a fost în centrul cercetării intense în ultimii ani. În special, o clasă de structuri 3D TMC a atras un interes deosebit, constând din mănunchiuri de nanofibre TMC ținute împreună de atomi metalici între fibre, toate formând o rețea bine ordonată în secțiunea sa transversală (vezi Figura 1). În funcție de alegerea metalului, structura ar putea chiar să devină un supraconductor. În plus, făcând fasciculele subțiri, acestea ar putea fi transformate în structuri flexibile care conduc electricitatea: acest lucru face din nanostructurile TMC un candidat principal pentru utilizare ca cablare în nanocircuite. Cu toate acestea, a fost dificil să transformăm aceste structuri în fibrele lungi și subțiri care sunt necesare pentru a le studia în profunzime, precum și pentru nanotehnologie aplicatii. O echipă condusă de profesorul asistent Yusuke Nakanishi și profesorul asociat Yasumitsu Miyata a studiat tehnicile de sinteză pentru nanostructurile TMC. În lucrările recente, ei au arătat că pot produce mănunchiuri lungi și subțiri de TMC (fără metal) pe o scară de lungime fără precedent. Acum, ei au folosit o reacție în fază de vapori pentru a înfila rânduri subțiri atomice de indiu în mănunchiuri subțiri de telurura de wolfram. Prin expunerea fasciculelor lor lungi de nanofibre la vapori de indiu sub vid la 500 de grade Celsius, atomii de metal de indiu și-au făcut loc în spațiul dintre nanofibrele individuale care alcătuiesc mănunchiurile, formând un rând de indiu intercalat (sau punte) care leagă fibrele. împreună. (a) Schema structurii atomice atât a fasciculelor de nanofibre de telurură de tungsten, cât și a structurii finale intercalate, împreună cu imaginile de microscopie electronică cu transmisie de scanare. (b) Nanofibre TMC 3D sintetizate pe un substrat de siliciu. (Imagine: Universitatea Metropolitană din Tokyo) După ce au produs cu succes cantități mari din aceste pachete TMC filetate, ei au continuat să studieze proprietățile noilor lor nanofire. Privind rezistivitatea în funcție de temperatură, ei au arătat în mod concludent că fasciculele individuale se comportă ca un metal și, prin urmare, conduc electricitatea. Acest lucru a fost de acord cu simulările pe computer și a demonstrat, de asemenea, cât de bine ordonate erau structurile. Interesant, ei au descoperit că această structură era ușor diferită de loturile în vrac de nanofibre grupate, prin aceea că rândurile intercalate au făcut ca fiecare nanofibră să se rotească ușor în jurul axei sale. Tehnica echipei nu se limitează doar la indiu și telurura de wolfram, nici la această structură specială. Ei speră că munca lor ar putea inspira un nou capitol pentru dezvoltarea nanomaterialelor și studiul proprietăților lor unice.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• Sursa: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62498.php