Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han utilizado plantillas de nanotubos de carbono para producir nanocables de monochalcogenuro de metal de transición TMM, que tienen un diámetro de solo 3 átomos. Son 50 veces más largos que los intentos anteriores y se pueden estudiar de forma aislada, preservando las propiedadesde objetos atómicamente cuasi "1D". El equipo vio que los cables individuales se retuercen cuando se perturban, lo que sugiere que los nanocables aislados tienen propiedades mecánicas únicas que podrían aplicarse a la conmutación en nanoelectrónica.
bidimensional los materiales han pasado de la curiosidad teórica a la aplicación en la vida real en el lapso de menos de dos décadas; el ejemplo más conocido de estos, el grafeno, consiste en láminas de átomos de carbono bien ordenadas. Aunque estamos lejos de aprovechar elEl potencial completo del grafeno, su notable conductividad eléctrica y térmica, sus propiedades ópticas y su resistencia mecánica ya han dado lugar a una amplia gama de aplicaciones industriales. Los ejemplos incluyen soluciones de almacenamiento de energía, biodetección e incluso sustratos para tejido artificial.
Sin embargo, a pesar de la transición exitosa de 3D a 2D, la barrera que separa 2D y 1D ha sido significativamente más difícil de superar. Una clase de materiales conocidos como monochalcogenuros de metales de transición TMM, metal de transición + elemento del grupo 16 han recibido un interés particular.como potencial nanocable en nanoelectrónica de precisión. Los estudios teóricos han existido durante más de 30 años, y los estudios experimentales preliminares también han tenido éxito en la fabricación de pequeñas cantidades de nanocables, pero estos generalmente estaban agrupados, demasiado cortos, mezclados con material a granel o simplemente bajo rendimiento, particularmente cuando la precisiónlas técnicas estaban involucradas, por ejemplo, la litografía. El agrupamiento fue particularmente problemático; las fuerzas conocidas como fuerzas de van der Waals obligarían a los cables a agregarse, enmascarando de manera efectiva todas las propiedades únicas de los cables 1D a las que uno podría acceder y aplicar.
Ahora, un equipo dirigido por el Profesor Asistente Yusuke Nakanishi de la Universidad Metropolitana de Tokio ha logrado producir grandes cantidades de nanocables bien aislados de TMM. Usaron rollos pequeños y abiertos de carbono de una sola capa o nanotubos de carbono CNTs, para moldear el ensamblaje y la reacción del molibdeno y el telurio en alambres a partir de un vapor. Tuvieron éxito en producir alambres aislados únicos de TMM, que tenían solo 3 átomos de espesor y cincuenta veces más que los fabricados con los métodos existentes.También se demostró que los "tubos de ensayo" de CNT no están unidos químicamente a los cables, preservando efectivamente las propiedades esperadas de los cables TMM aislados. Es importante destacar que efectivamente "protegieron" los cables entre sí, permitiendo un acceso sin precedentes al comportamiento de estos objetos 1Den aislamiento.
Al obtener imágenes de estos objetos mediante microscopía electrónica de transmisión TEM, el equipo descubrió que estos cables exhibían una característica única torciendo efecto cuando se expone a un haz de electrones. Tal comportamiento nunca se había visto antes y se espera que sea exclusivo de los cables aislados. La transición de una estructura recta a retorcida puede ofrecer un nuevo mecanismo de conmutación cuando el material se incorpora a los circuitos microscópicos.El equipo espera que la capacidad de hacer nanocables 1D bien aislados pueda expandir significativamente nuestra comprensión de las propiedades y mecanismos detrás de la función de los materiales 1D.
Este trabajo fue parcialmente apoyado por una concesión de ayuda KAKENHI para jóvenes científicos 18K14088
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Materiales proporcionado por Universidad Metropolitana de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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