Журнал о технике

Рoссийскиe учeныe выяснили, чтo вoзникнoвeниe пoляризaции и измeнeниe прoвoдимoсти нaнoтрубoк в oтвeт нa мexaничeскиe вoздeйствия позволит деть их якобы компоненты энергонезависимых запоминающих устройств. Дотоль подобные свойства считались чрезвычайно побочным эффектом, снижающим полет устройств. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry C.

Углеродные нанотрубки представляют собою очень тонкие, по десятков нанометров в диаметре (в 1000 однова тоньше человеческого волоса), полые цилиндры, которые построены изо атомов углерода, расположенных в форме сот. Пока они рассматриваются точь в точь перспективный вещество для наноэлектронных элементов таких устройств, сиречь транзисторы и сенсоры, а пока их приспосабливание довольно ограничено. Сие связано с тем, почто некоторые электрические свойства углеродных нанотрубок огромно изменяются присутствие внешних механических неужели электромагнитных воздействиях. Такие эффекты приводят к отклонениям параметров приборов, в которых используются наноуглеродные материалы.

Ученые в лабораторных условиях вырастили экспериментальные образцы углеродных нанотрубок. С через просвечивающей электронной и зондовой микроскопии они охарактеризовали структуру и пьезоэлектрические свойства материала, которые заключаются в пар формировать лепиздрический потенциал быть деформации. Испытание показал, как будто нанотрубки многослойны и имеют дефекты, на лицо напоминающие поперечные кольца для стебле бамбука. Сии дефекты оказались причиной нарушения симметрии, что-что, в свою наряд, привело к возникновению поляризации и изменению проводимости материала. В результате нанотрубки демонстрировали извращенно высокий пьезоэлектрический резерв. Это позволяет пользоваться их в качестве материала чтобы наногенераторов — устройств, которые преобразовывают механические деформации в электрическую энергию.

Не беря в расчет того, ученые, подавая внешние электрические импульсы нате нанотрубки, проверили, в качестве кого создаваемые ими полина влияют в проводимость — ключевую характеристику интересах транзисторов. Оказалось, если только импульсно подсказывать на нанотрубку внешнее электрическое луг, это приведет к дополнительной деформации и снижению пар образца прочеркивать ток. В таком роде результат позволено объяснить тем, чего в результате деформации нанотрубки в ней формируется дополнительное внутреннее электрическое бахча, направленное альтернативно. Ant. прямо внешнему. Точь в точь следствие, общий проходящий по вине трубку стремнина оказывается равным нулю. Близ этом надлежит отметить, будто чем более всего было подаваемое напряженность, тем большую деформацию и потерю проводимости проявляли нанотрубки.

«Описанные нами аномальные пьезоэлектрические свойства углеродных нанотрубок открывают широкие виды их использования чтобы разработки элементов нанопьезотроники, таких по образу элементы памяти, сенсоры, наногенераторы. В в таком случае же благоп эти эффекты ограничивают их приспосабливание в качестве классического полупроводникового материала и металлического проводника в наноэлектронике. Проведенные исследования позволяют допустить, что квестура дефектностью углеродных нанотрубок позволит нарастить их эксплуатация во всех обозначенных направлениях наноэлектроники», — рассказывает коновод проекта до гранту РНФ Муся Ильина, соперник технических наук, звание кафедры нанотехнологий и микросистемной техники Южного федерального университета.