Поиск

Научная группа из Сингапура создала квантовые точки на основе молекул фуллерена

Область применения квантовых точек обязательно будет расширяться, но уже сейчас понятно, что их можно использовать при изготовлении транзисторов, светодиодов и дисплеев. Точки также рассматриваются в качестве кандидатов на роль кубитов в будущих квантовых компьютерах.

Фуллерены, открытые в 80-х годах прошлого века, представляют собой выпуклые замкнутые многогранники, образованные атомами углерода. Первым (и, разумеется, наиболее известным и полно изученным) представителем семейства стал фуллерен С60 — состоящая из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников структура, которая напоминает футбольный мяч.

Упрощённая схема опыта (иллюстрация Kian Ping Loh).Упрощённая схема опыта (иллюстрация Kian Ping Loh).

Преобразование молекул С60 в квантовые точки размером менее 10 нм авторы выполняли на рутениевой поверхности. На первой стадии процесса взаимодействие С60 и Ru приводит к формированию поверхностных вакансий (точечных дефектов кристаллической структуры), и молекулы фуллерена «встраиваются» в поверхность. С ростом температуры и при содействии рутения, выполняющего функцию катализатора, захваченные молекулы распадаются на углеродные кластеры. Тщательно контролируя условия опыта, учёные добились объединения этих кластеров в аккуратные гексагональные квантовые точки при температуре около 825 К.

Полученные квантовые точки можно назвать графеновыми, поскольку они построены из углеродных молекул. В отличие от «чистого» графена с нулевой шириной запрещённой зоны, квантовые точки имеют сформированную энергетическую щель, ширина которой зависит от их размера.

Увеличение ширины запрещённой зоны при уменьшении размера графеновых квантовых точек (иллюстрация авторов работы). Увеличение ширины запрещённой зоны при уменьшении размера графеновых квантовых точек (иллюстрация авторов работы).

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Подготовлено по материалам Physicsworld.Com.

Не забываем поделиться записью!

Дата: 2011-03-25



Яндекс.Метрика Kwork.ru - услуги фрилансеров от 500 руб.