Вся информация на сайте предназначена только для специалистов кабельной отрасли, энергетики и электротехники.
+
 

Самый тонкий в мире провод

12 мая 2009, 12:26 3206 Время чтения ≈ 4 мин

Этот провод выполнен из золота, и он в миллион раз тоньше человеческого волоса: это самый тонкий провод в мире. Физики из Вюрцбургского университета (Wurzburg University), одного из старейших университетов Германии, знают, как он сделан. Они надеются, что его выдающиеся свойства подготовят почву для инновационных технологических решений. Как объясняют создатели этого провода, атомы золота напаривают на выполненные из германия маленькие пластинки длиной один сантиметр и шириной три миллиметра. Этот процесс осуществляется в установке, обеспечивающей сверхглубокий вакуум, при температуре 500 градусов Цельсия. Благодаря разработанному сложному процессу физики из Вюрцбурга загружают заготовки таким образом, что атомы золота располагаются в прямолинейные, параллельные цепочки, создавая при этом нанопровода. Провода расположены на достаточном расстоянии друг от друга и не оказывают взаимного влияния, что очень существенно, с точки зрения дальнейшего их изучения. 

Каковы же возможные потенциальные области применения таких проводов? Поскольку они состоят из отдельных атомов, это означает, что практически невозможно изготовить электрические каналы меньшего размера. Поэтому нанопровода можно было бы использовать для изготовления компонентов, ведущих к предельной миниатюризации компьютеров. Для учёных из Вюрцбургского университета весьма привлекательной кажется идея о самом маленьком в мире квантовом компьютере, демонстрацию которого они надеются когда-нибудь провести. 

В настоящее время учёные используют нанопровода в качестве крошечной (атомарной) испытательной площадки.  Как объясняет профессор Ральф Клаессен (Ralph Claessen), они могут расширять свои провода, добавляя отдельные атомы золота с каждой стороны, или создавать поперечные мостики между ними, а затем анализировать, каким образом это изменяет их электронные свойства.  В качестве следующей цели исследований команда из Вюрцбурга надеется добиться успехов в влиянии на электропроводность нанопроводов. Это возможно осуществить с помощью дополнительных атомов. Используя остриё растрового (сканирующего) туннельного микроскопа, можно также заполнить провод электрическим зарядом, что позволит включать его и отключать управляемым образом. Удалив дополнительный атом или позволив заряду утечь, провод можно снова включить. Если это получится, то будет создана предпосылка для использования нанопроводов в качестве компонентов в квантовых компьютерах.

Наноструктуры представляют собой поразительное явление. Изучение электрической цепи нанопроводов может также привести к новым открытиям более фундаментального характера. Чем меньше размер сплошного тела, тем больше удивительного в нём скрывается. В наноструктурах происходят поразительные явления, которые противоречат интуиции физиков. Эти структуры такие крошечные, что электроны, носители электрического заряда, могут перемещаться только вдоль очень узкой дорожки, т.е вдоль нанопроводов. В обычном куске металла электроны могут перемещаться во многих различных направлениях. Однако, когда электроны замкнуты в крошечном пространстве так, что они не могут избежать взаимодействия друг с другом, происходят необычные квантовые эффекты. Это может, прежде всего, оказать влияние на электропроводность. Инновационные нанопровода остаются электропроводящими даже при низких температурах, необходимых для выполнения измерений методом туннельной спектроскопии. 

Золотые нанопровода, созданные физиками из Вюрцбурга, расположены параллельно друг другу. Каждая «выпуклость» в рядах соответствует отдельному атому. Изображение было получено при помощи сканирующего туннельного микроскопа.

Обсудить на форуме

Подпишитесь на YouTube канал портала RusCable.Ru.
Больше 3500+ подписчиков уже с нами! Спецпроекты, шоу и прямые эфире у вас под рукой!

Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter

Другие новости рубрики В мире
Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно
Прямой эфир
+