Среда 02 июля 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые НИТУ «МИСиС» первыми в мире изучили новый одномерный полупроводниковый материал


Ученые НИТУ «МИСиС» первыми в мире изучили новый одномерный полупроводниковый материал

Понедельник, 05 Сентября 2016 14:06

С помощью метода микромеханического расщепления, с применением которого был в свое время открыт графен, из синтетического материала Ta-Pd(Pt)-Se впервые в мире был получен новый одномерный полупроводниковый материал.

 

Его использование в микроэлектронике позволит уменьшить электронные схемы до наноразмеров и увеличить скорость работы приборов. Теоретическую часть исследования провели ученые лаборатории «Неорганические наноматериалы» инфраструктуры «Теоретическое материаловедение наноструктур» НИТУ «МИСиС» под руководством доктора физико-математических наук Павла Сорокина. Экспериментальная часть работы проведена американскими коллегами в Тулейнском университете под руководством профессора Джана Вея (Jiang Wei). Результаты уникального исследования опубликованы в журнале Nano Letters, сообщается в пресс-релизе, поступившем в редакцию Planet Today.

 

Задача получения одномерного полупроводника стояла перед учеными уже достаточно давно. Создание такого материала, основная область применения которого – опто- и микроэлектроника, позволило бы повысить быстродействие и снизить потребляемую мощность приборов. Уменьшение размеров материалов часто позволяет добиться экстраординарных электронных, оптических, механических, химических и биологических свойств за счет размерных и поверхностных эффектов.

 

Интенсивные исследования в этом направлении начались в 1991 году, когда была идентифицирована гексагональная структура углеродных нанотрубок, что позволило говорить о новом классе одномерных наноматериалов, имеющих перспективу использования в наноэлектронике. После получения в 2004 году графена были сделаны попытки разрезать материал, чтобы получить из него одномерный полупроводниковый наноматериал, однако  чувствительность  проводящий свойств  полученных  лент к ширине и структуре их краёв пока не позволяют говорить  про перспективы их применения в  электронике. Безрезультатными были и попытки получения лент из двумерных полупроводников – дихалькогенидов переходных металлов, поскольку они состоят из химических связанных трех атомных слоев, качественно разрезать которые на ленты оказалось очень сложно.

 

Так как традиционным методом – разрезанием двумерных материалов – получить одномерные полупроводники не удавалось, научная коллаборация между группами исследователей НИТУ «МИСиС» и Тулейнского университета подошла к проблеме с принципиально иной стороны. Было решено искать кристалл, состоящий из слабо связанных одномерных наноструктур (как в случае графита, состоящего из листов графена), чтобы применить к нему тот же самый метод микромеханического расщепления (метод «клейкой ленты»).

 

Таким материалом стал Ta2Pd3Se8 (таллий-платина-селен) и Ta2Pt3Se8 (таллий-палладий-селен), синтезированный более 30 лет назад, но сих пор не получивший широкого применения. Он обладает очень интересной структурой: ее можно представить как слабо связанные между собой ленты нанометровой ширины.

 

По словам руководителя научной группы Павла Сорокина, «уникальность нашей работы в ее новизне – мы показали, что для получения нужного результата надо взглянуть на задачу под другим углом: не пытаться разрезать уже имеющийся материал, а оглянуться, и найти другой, имеющий подходящую атомную структуру. Для решения нашей задачи идеально подошли наноструктуры состава Tа-Pd-Se и Tа-Pt-Se, в которых, я полагаю, мы найдем в нем еще немало интересных свойств».

 

Эксперименты с кристаллами Ta-Pd(Pt)-Se были проделаны американской группой ученых. В НИТУ «МИСис» параллельно велась теоретическая работа. Результаты экспериментальных исследований, в том числе данные просвечивающей электронной микроскопии, отлично совпали с теоретическими результатами. Расщепление Ta-Pd(Pt)-Se позволило получить нанопровода, состоящие из нескольких нанолент, имеющих прямую запрещенную зону порядка 1 электронвольта (эВ). Исследователи создали на основе полученных наноструктур транзистор, в котором экспериментально измеренная подвижность носителей заряда составила 80 см2В‑1с‑1.

 

Как отметила ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова, «руководитель  инфраструктуры  «Теоретическое    материаловедение    наноструктур»    в  лаборатории «Неорганические наноматериалы», доктор физико-математических наук Павел Сорокин – победитель открытого международного конкурса на получение грантов НИТУ «МИСиС» и один из самых перспективных молодых ученых нашего университета. За свои научные достижения он был удостоен премии Scopus Award Russia 2015 в категории «Молодой ученый».

 
 

 
Волкова Алена Опубликовано в Наука   Теги НИТУ «МИСиС»
Читайте также
Под Эфиопией зафиксированы странные подземные импульсы: чем грозят Под Эфиопией зафиксированы странные подземные импульсы: чем грозят Геологами из Британии проведены изыскания, указывающие на ритмичную пульсацию расплавленного гранита и иных пород под рифтовым регионом Афар, что в Эфиопии. Восходящий поток из глубин мантии, на который оказывают давление…
Природная защита лисичек: грибы, в которых насекомые не выживают Природная защита лисичек: грибы, в которых насекомые не выживают Ярко-жёлтые лисички, знакомые каждому грибнику, давно славятся своей чистотой — в них почти никогда не бывает червей. По информации, представленной пресс-службой ГБУ ВО "Дирекция ООПТ", эти грибы не интересуют ни…
Первые окаменелости гомининов обнаружили в затопленной части Азии Первые окаменелости гомининов обнаружили в затопленной части Азии При строительстве искусственного острова у берегов Индонезии были обнаружены первые останки Homo erectus, которые извлекли со дна затонувшего участка суши Сундаланд. Последний является частью Зондского шельфа. Об этом изданию Daily…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России уничтожили пять БПЛА МО: за ночь над регионами России уничтожили пять БПЛА Российские средства ПВО уничтожили пять украинских БПЛА над территорией страны за ночь. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи дежурными средствами ПВО уничтожены пять украинских беспилотных летательных…
Гладков: по Белгородской области за сутки выпустили свыше 75 боеприпасов ВСУ Гладков: по Белгородской области за сутки выпустили свыше 75 боеприпасов ВСУ Вооруженные силы Украины с применением 76 боеприпасов и 43 беспилотников нанесли удары по 8 районам Белгородской области за прошедшие сутки. Один мирный житель получил ранения, сообщил в своем Telegram-канале губернатор…
Троих жителей Запорожской области задержали за переводы денег ВСУ и спецслужбам Украины Троих жителей Запорожской области задержали за переводы денег ВСУ и спецслужбам Украины Сотрудники ФСБ России задержали троих жителей Запорожской области, перечислявших денежные средства украинским спецслужбам и Вооруженным силам Украины. Об этом сообщили в Центре общественных связей (ЦОС) ФСБ России. "Установлено, что двое…
Тема дня
Ближневосточная трагедия быстро превратилась в фарс Ближневосточная трагедия быстро превратилась в фарс

Все выглядело, как начало третьей мировой. В конфликт вовлекается Америка. Ракеты выпущены с подводн...

Фото
В Чили обнаружен геном проказы возрастом 4000 лет В Чили обнаружен геном проказы возрастом 4000 лет

Прорывное генетическое исследование перевернуло давние предположения об истории проказы в Америке. И...

Опрос

Какое время продлится напряженность в отношениях между Россией и Азербайджаном?

 

Анекдот дня

Когда телефон был привязан к стене, люди были свободны...

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".