Вчені з’єднують ряди атомів металу в пучки нановолокон

04 березня 2023 (Новини Nanowerk) Дослідники з Токійського столичного університету успішно вставили атоми металевого індію між окремими волокнами в пучках нановолокон халькогенідів перехідних металів. Замочивши пучки в газоподібному індії, ряди атомів змогли пройти між волокнами, щоб створити унікальну наноструктуру за допомогою інтеркаляції. За допомогою моделювання та вимірювань питомого опору було показано, що окремі пучки мають металеві властивості, відкриваючи шлях для застосування як гнучких нанодротів у наносхемах. Робота представлена ​​в (ACS Nano, «Інтеркаляція індію в паровій фазі в нановолокнах Ван-дер-Ваальса атомарно тонких проводів W6Te6»). Рисунок 1. (a) Тривимірна кристалічна структура TMC, що складається з нановолокон TMC, оточених одноатомними рядами інтеркалюючого елемента. (b) Торець і вид збоку одного нановолокна TMC. Халькогени золотисті, перехідні метали зелені, інтеркаляційний елемент темно-фіолетовий. (Зображення: Токійський столичний університет) Атомні дроти халькогеніди перехідних металів (TMCs) - це наноструктури, що складаються з перехідного металу та елемента групи 16, наприклад сірки, селену та телуру. Вони здатні самозбиратися в широкий діапазон структур з різною розмірністю, що ставить їх у центр революції в наноматеріалах, яка була в центрі інтенсивних досліджень в останні роки. Зокрема, особливий інтерес викликав клас тривимірних структур TMC, які складаються з пучків нановолокон TMC, які утримуються разом металевими атомами між волокнами, і всі вони утворюють добре впорядковану решітку в поперечному перерізі (див. Малюнок 3). Залежно від вибору металу структуру можна навіть перетворити на надпровідник. Крім того, зробивши пучки тонкими, з них можна перетворити гнучкі структури, які проводять електрику: це робить наноструктури TMC головним кандидатом для використання в якості проводки в наносхемах. Однак було важко перетворити ці структури на довгі тонкі волокна, необхідні для їх глибокого вивчення, а також для нанотехнології програми. Команда під керівництвом доцента Юсуке Наканіші та доцента Ясуміцу Міята вивчає методи синтезу наноструктур TMC. У недавній роботі вони показали, що вони можуть виробляти довгі тонкі пучки ТМС (без металу) у безпрецедентно великих масштабах. Тепер вони використали парофазову реакцію, щоб поєднати атомно-тонкі ряди індію в тонкі пучки телуриду вольфраму. Піддаючи свої довгі пучки нановолокон дії парів індію під вакуумом при 500 градусах Цельсія, атоми металевого індію проникали в простір між окремими нановолокнами, які утворюють пучки, утворюючи інтеркаляційний (або сполучний) ряд індію, який зв’язує волокна. разом. (a) Схема атомної структури як пучків нановолокон телуриду вольфраму, так і остаточної інтеркальованої структури разом із зображеннями скануючої електронної мікроскопії. (b) Синтезовані 3D TMC нановолокна на кремнієвій підкладці. (Зображення: Tokyo Metropolitan University) Успішно виготовивши велику кількість цих різьбових пучків TMC, вони приступили до вивчення властивостей своїх нових нанодротів. Розглядаючи питомий опір як функцію температури, вони остаточно показали, що окремі пучки поводяться як метал і, таким чином, проводять електрику. Це узгоджується з комп’ютерним моделюванням, а також демонструє, наскільки добре впорядковані структури. Цікаво, що вони виявили, що ця структура дещо відрізняється від масових партій зв’язаних нановолокон, оскільки інтеркальовані ряди змушують кожне нановолокно трохи обертатися навколо своєї осі. Техніка команди не обмежується лише телуридом індію та вольфраму, ані цією конкретною структурою. Вони сподіваються, що їхня робота надихне нову главу для розробки наноматеріалів і вивчення їх унікальних властивостей.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. Доступ тут.
• джерело: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62498.php