Znanstveniki nizajo vrste kovinskih atomov v snope nanovlaken

04. marec 2023 (Nanowerk novice) Raziskovalci s tokijske metropolitanske univerze so uspešno vpeli atome kovinskega indija med posamezna vlakna v snopih nanovlaken iz halkogenidov prehodnih kovin. Z namakanjem snopov v plinu indij so se vrste atomov lahko prebile med vlakna, da so z interkalacijo ustvarile edinstveno nanostrukturo. S simulacijami in meritvami upornosti se je izkazalo, da imajo posamezni snopi kovinske lastnosti, kar utira pot za uporabo kot prožne nanožice v nanovezju. Delo je bilo objavljeno v (ACS Nano, “Interkalacija indija v parni fazi v van der Waalsovih nanovlaknih atomsko tankih žic W6Te6”). Slika 1. (a) 3D kristalna struktura TMC, sestavljena iz nanovlaken TMC, obdanih z vrsticami enega atoma interkalacijskega elementa. (b) Pogled s konca in s strani posameznega nanovlakna TMC. Halkogeni so zlati, prehodne kovine so zelene, interkalacijski element pa je temno vijoličen. (Slika: Tokyo Metropolitan University) Atomske žice halkogenidi prehodnih kovin (TMC) so nanostrukture, sestavljene iz prehodne kovine in elementa skupine 16, kot so žveplo, selen in telur. Sposobni so se sami sestaviti v široko paleto struktur z različnimi dimenzionalnostmi, kar jih postavlja v središče revolucije v nanomaterialih, ki je bila v središču intenzivnih raziskav v zadnjih letih. Posebej zanimiv je bil zlasti razred 3D struktur TMC, sestavljen iz snopov nanovlaken TMC, ki jih skupaj držijo kovinski atomi med vlakni, pri čemer vsi tvorijo dobro urejeno mrežo v svojem preseku (glej sliko 1). Odvisno od izbire kovine bi lahko strukturo celo naredili za superprevodnik. Nadalje, če bi snope naredili tanke, bi jih lahko naredili v prožne strukture, ki prevajajo elektriko: zaradi tega so nanostrukture TMC glavni kandidati za uporabo kot ožičenje v nanovezju. Vendar je bilo te strukture težko preoblikovati v dolga, tanka vlakna, ki so potrebna za njihovo poglobljeno preučevanje, pa tudi za nanotehnologija aplikacije. Ekipa, ki jo vodita docent Yusuke Nakanishi in izredni profesor Yasumitsu Miyata, preučuje tehnike sinteze za nanostrukture TMC. V nedavnem delu so pokazali, da bi lahko izdelali dolge, tanke snope TMC (brez kovine) v izjemno velikih dolžinskih lestvicah. Zdaj so uporabili reakcijo parne faze, da so atomsko tanke vrste indija v tanke snope volframovega telurida. Ko so svoje dolge snope nanovlaken izpostavili indijevi pari pod vakuumom pri 500 stopinjah Celzija, so si atomi kovine indija prebili pot v prostor med posameznimi nanovlakni, ki sestavljajo snope, in oblikovali interkalacijsko (ali premostitveno) vrsto indija, ki veže vlakna. skupaj. (a) Shema atomske strukture obeh snopov nanovlaken volframovega telurida in končne interkalirane strukture, skupaj s slikami skenirajoče transmisijske elektronske mikroskopije. (b) Sintetizirana 3D TMC nanovlakna na silicijevem substratu. (Slika: Metropolitanska univerza v Tokiu) Ko so uspešno izdelali velike količine teh navojnih snopov TMC, so nadaljevali s proučevanjem lastnosti svojih novih nanožic. Z opazovanjem upornosti kot funkcije temperature so dokončno pokazali, da se posamezni snopi obnašajo kot kovina in tako prevajajo elektriko. To se je strinjalo z računalniškimi simulacijami in tudi pokazalo, kako dobro urejene so bile strukture. Zanimivo je, da so ugotovili, da je bila ta struktura nekoliko drugačna od večjih serij zvitih nanovlaken, saj so interkalirane vrste povzročile, da se je vsako nanovlakno rahlo vrtelo okoli svoje osi. Tehnika ekipe ni omejena samo na indij in volframov telurid, niti na to posebno strukturo. Upajo, da bi njihovo delo lahko navdihnilo novo poglavje za razvoj nanomaterialov in preučevanje njihovih edinstvenih lastnosti.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• vir: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62498.php