Ruski naučnici predložili da se elektronika pravi od „ugljeničnog graška“

CC0 / / Fuleren C540
Fuleren C540 - Sputnik Srbija
Pratite nasTelegram
Naučnici Nacionalnog istraživačkog nuklearnog univerziteta MIFI istražili su svojstva fulerenovih nano-cevčica ili takozvanog „ugljeničnog graška“ prilikom rastezanja. Ispostavilo se da takvo delovanje pretvara poluprovodnik u metal.

Podaci dobijeni u toku istraživanja pomoći će u razradi komplikovane nanoelektronike. Rezultati rada mogu da se iskoriste za pravljenje elektromehaničkih prekidača i senzora, rezonansno-tunelskih dioda i logičkih elemenata za mikrošeme. Naučni članak objavljen je u časopisu „Dijamant i srodni materijali“ (Diamond and Related Materials).

Metale obično karakteriše visoka toplotna i elektroprovodljivost, povećani električni otpor prilikom zagrevanja i metalni odblesk.

Svemir - Sputnik Srbija
Pripreme za daleki svemir: Ruski naučnici razvijaju supstance za hibernaciju kosmonauta

Ova svojstva uslovljena su prusustvom slobodnih elektrona koji mogu da se kreću pod dejstvom električnog polja. Zato se materijali složenog sastava koji imaju slobodne elektrone ponašaju poput metala.

U poslednje tri decenije bilo je sintetisano mnoštvo novih ugljeničnih materijala, među kojima i nano-cevčica ispunjena fulerenima. Zbog sličnosti sa mahunom ispunjenom zrncima graška prozvali su je „ugljenični grašak“.

„Ispostavilo se da ’ugljenični grašak‘ može da se koristi i kao poluprovodnik i kao metal“, objašnjava docent Katedre za fiziku kondenzovanih sredina Univerziteta NINU MIFI Konstantin Katin. „Dovoljno je da ga istegnete svega na 4 odsto da se pojave metalna svojstva. Visoka elastičnost graška mu omogućava da lako podnosi takvo istezanje.“

Rastojanje između fulerena i površine nano-cevčice je tako malo da oblaci elektrona mogu da proniču iz nano-cevčice u fulerene i obratno. Ova pojava se naziva hibridizacija. Stepen hibridizacije određuje elektronska svojstva uređaja koji mogu da se naprave na osnovu ugljeničnog graška.

„Sve određuje međusobni odnos energije elektrona iz nano-cevčice i fulerena“, kaže docent Katedre za fiziku kondenzovanih sredina Univerziteta NINU MIFI Mihail Maslov. Naša nano-cevčica je prvo bila poluprovodnik i imala je energetsku pukotinu. Elektroni i fulereni nisu mogli da ispune tu pukotinu, pošto nisu posedovali odgovarajuću energiju. Ipak, dodatak mehaničkog napona je menjao sliku: energetski nivo se pomerao i „grašak“ je ispoljavao svojstva metala.

Danas za proizvodnju složenih nanoelektronskih uređaja mora da se koristi mnoštvo raznih materijala — kako metala, tako i poluprovodnika. Ipak, podaci naučnika NINU MIFI potvrđuju da se oni mogu zameniti jednim jedinim jedinjenjem — „ugljeničnim graškom“, podvrgnutim raznim mehaničkim naponima. To će omogućiti da se pojednostavi sklop rezonansno-tunelskih dioda, generatora terahercovog zračenja, elektronskih prekidača i senzora. 

 

Sve vesti
0
Da biste učestvovali u diskusiji
izvršite autorizaciju ili registraciju
loader
Ćaskanje
Zagolovok otkrыvaemogo materiala