Четверг 19 мая 2022 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».

 

Яндекс.Дзен

Главное за сутки
Турция затребовала от Запада крупную дань за расширение НАТО Турция затребовала от Запада крупную дань за расширение НАТО Грубый отказ Эрдогана принимать в НАТО новых членов вызвал бурю негодования на Западе. На фоне украинского конфликта Североатлантическому альянсу как никогда нужно демонстрировать единство, и турецкий лидер этим воспользовался. Как…
Корни поспешного впихивания Финляндии и Швеции в НАТО – не на Украине, а в Арктике Корни поспешного впихивания Финляндии и Швеции в НАТО – не на Украине, а в Арктике Стремительное и фактически предрешенное вступление Финляндии и Швеции в НАТО только на первый взгляд кажется связанным исключительно с текущими событиями. Во всяком случае, именно операцией России на Украине объясняют и…
Как может выглядеть «глобальное НАТО» Как может выглядеть «глобальное НАТО» Североатлантический альянс, НАТО должен действовать не только в Европе, но и очень далеко от Атлантики – в Индо-Тихоокеанском регионе. По крайней мере, в этом уверено руководство Великобритании. Почему именно Лондон…
Интернет и СМИ
Читайте также
Исследователи предложили объяснение, почему инопланетяне никогда не посещали Землю Исследователи предложили объяснение, почему инопланетяне никогда не посещали Землю Более 70 лет назад сформировался популярный парадокс Ферми от одноименного ученого, который является скорее вопросом, а не парадоксом. Ферми спросил своих коллег во время обсуждения инопланетных цивилизаций о том, почему…
Палеонтологи рассказали, как на Земле появились первые фермеры Палеонтологи рассказали, как на Земле появились первые фермеры Ученые провели большое исследование, материалом для которого послужила ископаемая ДНК. Целью было установить, когда и как в разных местах земного шара люди начали переходить к оседлому образу жизни. Выяснилось, что…
Ученые обнаружили новый «спусковой крючок» для запуска гибели клетки Ученые обнаружили новый «спусковой крючок» для запуска гибели клетки Гибель клеток – неизбежный процесс в функционировании организма. Погибшие замещаются новыми, а когда уже не могут – наступает остановка жизнедеятельности. В качестве триггера к этому выступают различные процессы. Недавно исследователи…
Тема дня
Турция затребовала от Запада крупную дань за расширение НАТО Турция затребовала от Запада крупную дань за расширение НАТО

Грубый отказ Эрдогана принимать в НАТО новых членов вызвал бурю негодования на Западе. На фоне украи...

Фото
Гора Ольга (Ката-Тьюта) в Австралии Гора Ольга (Ката-Тьюта) в Австралии

Гора Ольга (Ката-Тьюта) находится в Национальном парке Австралии Улуру-Ката-Тьюта и состоит из 36 ма...

Опрос

Решится ли Польша в ближайшей перспективе ввести войска и взять под контроль Западную Украину?

 

Анекдот дня

Кто забывает историю, тому поправляют географию.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle

Уфолог показал на Марсе огромную пирамиду, созданную инопланетянами
В Шервудском лесу найдено кольцо шерифа Ноттингема
Infox
СМИ2
Последние комментарии
 

Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-68260 от 27.12.2016, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.