Efekty kwantowe w nanoprzewodach, uzyskane w temperaturze pokojowej

Źródło: utwente.nl

Technolodzy z Uniwersytetu w Twente jako pierwsi wykazali efekty kwantowe w maleńkich nanoprzewodach z atomów irydu. Efekty te, które występują w temperaturze pokojowej, odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu identycznej długości wszystkich przewodów (4,8 nanometrów lub wielokrotność tej liczby).

Społeczność naukowa wykazuje obecnie coraz większe zainteresowanie metalowymi nanoprzewodami. Wynika to z ich dużej przydatności w budowie przyrządów elektrycznych. Nanoprzewody pozwalają na osiągnięcie lepszego wglądu w unikalne właściwości fizyczne układów jednowymiarowych.

W 2003 roku prof. Harold Zandvliet i jego grupa badawcza samodzielnie stworzyli nanoprzewody z atomów platyny. Ponieważ zarówno złoto, jak i iryd są zbliżone w budowie do platyny, doświadczenia z użyciem tych dwóch pierwiastków były następnym logicznym krokiem w badaniach. Naukowcy zdołali stworzyć długie wiązki ze złota.

Badania nad nanoprzewodami z irydu doprowadziły do zaskakującego odkrycia: mianowicie prawie wszystkie przewody, które zostały utworzone, miały długość 4,8 nanometrów lub też wielokrotność tej liczby. Ponadto prawie wszystkie nanoprzewody składały się z dwunastu atomów irydu lub ich wielokrotności. Naukowcy znaleźli wyjaśnienie tego faktu w efektach kwantowych. Przewody 4,8 nanometrów (lub ich wielokrotności) wydają się być stabilizowane elektronicznie przez elektrony przewodnictwa, których długość fali (lub ich wielokrotności) nakłada się dokładnie w nanoprzewodach irydowych. Efekt ten nie występuje w przypadku innej niż 4,8 nanometrów długości nanoprzewodów.

Zainteresowanie efektami kwantowymi w nanoprzewodach irydu jest duże ze względu na fakt, że uzyskuje je się w temperaturze pokojowej, podczas gdy w innych nanoprzewodach efekty te są uzyskiwane w bardzo niskich temperaturach.

(pj)