Новости науки 30.03.02. Молекулярные переключатели на основе углеродных наноструктур.

Для создания наноустройств необходимы, в частности, наноразмерные переключатели. Удобным материалом для таких устройств являются углеродные нанотрубки и фуллерены. В теоретической работе немецких ученых рассматривается возможность создания наномасштабного переключателя на чисто углеродной основе (две одностенные нанотрубки и молекула C₆₀ между ними).

Одним из самых перспективных среди поистине бесчисленного множества применений углеродных нанотрубок и фуллеренов является их использование в наноэлектронике. На основе углеродных нанотрубок уже созданы экспериментальные образцы полевых транзисторов, хотя до промышленных образцов путь еще очень не близок (см. подробности в нашей новости ). Необходимым элементом электронных устройств являются переключатели. Было бы довольно заманчивым создать такие нанопереключатели на чисто углеродной основе.

Рис.1. Изображение молекулярного переключателя.

Свойства простейшей конструкции (из двух одностенных углеродных нанотрубок и молекулы C₆₀ между ними - рис.1), которая может служить переключателем, рассмотрели теоретики из Технического университета в Дрездене и Регенсбургского университета [1]. Они исследовали электронный транспорт в такой системе и обнаружили, что проводимость может сильно (более чем на три порядка) меняться при изменении либо ориентации молекулы C₆₀, либо при повороте углеродной нанотрубки (при постоянном d). Это связано с тем, что перекрытие волновых функций для контакта нанотрубка - молекула фуллерена сильно зависит от точной атомной конфигурации. Изменять конфигурацию системы можно с помощью, например, острия сканирующего туннельного микроскопа. Таким образом может быть создан наномасштабный (на рисунке d < 1 нм) переключатель для электронных устройств.

1. R.Gutierrez, G.Fagas, G.Guniberti et al. Phys.Rev. B, v.65, 113410 (2002).

перейти к началу страницы