کوچکترین الماس سیم ها را با عرض ۳ اتم می سازد

دانشمندان دانشگاه استنفورد و آزمایشگاه شتاب دهنده ملی SLAC در وزارت انرژی ایالات متحده راهی برای استفاده از الماس‌ها – کوچکترین تکه‌های ممکن الماس – برای جمع‌آوری اتم‌ها در باریک‌ترین سیم‌های الکتریکی کشف کرده‌اند. عرض فقط سه اتم.

با گرفتن انواع مختلف اتم ها و کنار هم قرار دادن آنها به سبک LEGO، تکنیک جدید می تواند به طور بالقوه برای ساخت سیم های کوچک برای طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله پارچه هایی که الکتریسیته تولید می کنند، دستگاه های الکترونیک نوری که هم از برق و هم از نور استفاده می کنند، استفاده شود. Eureka Alert گزارش می دهد که مواد ابررسانا که جریان الکتریکی را بدون تلفات هدایت می کنند.

هائو یان، محقق فوق دکتری و محقق ارشد دانشگاه استنفورد، می‌گوید: «آنچه در اینجا نشان داده‌ایم این است که می‌توانیم سیم‌های رسانای کوچکی با کوچک‌ترین اندازه ممکن بسازیم که اساساً خودشان را جمع می‌کنند. این فرآیند یک سنتز ساده و تک گلدانی است. مواد را با هم می ریزید و در نیم ساعت می توانید نتیجه بگیرید. تقریباً مثل این است که الماس‌ها می‌دانند به کجا می‌خواهند بروند.”

  کوچکتر بهتر است

نیکلاس ملوش، یکی از نویسندگان این مطالعه، گفت: اگرچه راه‌های دیگری برای جمع‌آوری مواد وجود دارد، اما این اولین روشی است که نشان داده شده است که نانوسیمی با هسته‌ای جامد و کریستالی می‌سازد که خواص الکترونیکی خوبی دارد.

سیم های سوزنی مانند دارای یک هسته نیمه رسانا هستند – ترکیبی از مس و گوگرد به نام کالکوژنید – که توسط الماس های متصل شده احاطه شده است که یک پوسته عایق را تشکیل می دهند.

ملوش گفت که اندازه کوچک آنها مهم است، زیرا ماده ای که فقط در یک یا دو بعد وجود دارد – به عنوان نقاط، سیم یا صفحات در مقیاس اتمی – می تواند خواص بسیار متفاوت و خارق العاده ای در مقایسه با مواد مشابهی داشته باشد که به صورت فله ساخته می شوند. روش جدید به محققان امکان می دهد آن مواد را با دقت و کنترل اتم به اتم جمع آوری کنند.

الماسوئیدهایی که آنها به عنوان ابزار مونتاژ استفاده می کردند، قفس های کوچک و به هم پیوسته ای از کربن و هیدروژن هستند. آنها به طور طبیعی در مایعات نفتی یافت می شوند و در آزمایشگاه بر اساس اندازه و هندسه جدا می شوند.

در طول دهه گذشته تعدادی از کاربردهای بالقوه برای الماس های کوچک وجود داشته است، از جمله بهبود تصاویر میکروسکوپ الکترونی و ساخت ابزارهای الکترونیکی کوچک.