كشف خصوصیات جدید نانوتیوبهای كربن
مترجم : آتنا حسن‌آبادی
حركت علم به سمت تولید ابزارها كه كوچكتر است. براستی ابزارهای تك الكترونی برای ایجاد ابزارهایی با اندازه كوچكتر در محاسبات و دیگر كاربردهای الكترونیكی مورد توجه قرار گرفته است؟
ابزارهای تك الكترونی زمینه را برای بررسی اساسی حالات كوانتوم در وضعیت قابل كنترل ایجاد می‌كنند. دانشمندان كره‌ای، یك پیش‌ماده شبیه به این ابزارهای تك‌الكترونی، یافته‌اند. تحقیقات آنها نشان می‌دهد كه ابزار نقطه‌ای كوانتوم (كریستالی بسیار كوچك) می‌تواند با عنوان نانو تیوب‌های كربن با ۲ دیواره تولید شده و بعضی از ساختارهای الكترونیكی كه در نانوتیوبهای كربن پیدا شده، تمركز كند.
روشهای متفاوتی برای ساخت كریستال‌های كوچك وجود دارد. پروفسور لسوجوی می‌گوید: ما نانوتیوبهای كربن را نه‌فقط به خاطر اندازه كوچك و سهولت تولیدشان انتخاب كردیم؛ بلكه آنها را به خاطر نمایش ساختارهای بسیار منظم و متفاوت الكترونیكی‌شان انتخاب كردیم.
آزمایشات در دانشگاه كره، به منظور كشف بعضی خصوصیات نانوتیوبهای ۲ جداره در مقابل نانوتیوبهای تك جداره است. قبلا به محض شنیدن اصلاح نانوتیوبهای چند جداره، مردم تصور می‌كردند كه دیواره‌های داخلی در شدت جریان شركت نداشتند، هر چند وی در ادامه می‌گوید: با اطلاعات به دست آمده، می‌توان چنین گفت كه دیواره‌های داخلی نیز می‌توانند در این كار شركت كنند.
جو می‌گوید كه ساختار استوانه‌ای و تعامل قوی الكترون - الكترون در نانوتیوبهای كربن، هر دیواره را به ۴ ساختار الماسی می‌رساند.
در تك جداره،این شرایط ساختار جالبی را به وجود می‌آورد و ساختار الكترونیكی مكانیك كوانتوم جالبی را به نمایش می‌گذارد؛ اما تاكنون دانشمندان، این حالت را فقط در نانوتیوبهای تك جداره مشاهده كرده‌اند؛ هر چند این تناسب در جداره داخلی نانوتیوبهای ۲ جداره نیز دیده شده است. ابزار جدیدی كه این تیم طراحی كرده، شامل ۸ ساختار الماسی است (۴ ساختار برای هر جداره) و الگوهای مربوط به جداره داخلی و خارجی به‌گونه‌ای قرار دارند كه تاكنون فقط یك مورد آن دیده شده است.
دانشمندان كره‌ای دریافتند كه جداره داخلی و خارجی نانوتیوب كربن در فعل و انفعال با یكدیگرند و آنها با استفاده از ورودی پشتی (عقبی) جهت تنظیم تعداد الكترون‌های داخل نانوتیوب، توانستند خصوصیات الكتریكی آن را تست كنند.خصوصیات جداره‌های خارجی با تغییر ولتاژ، تغییر می‌كرد و جداره‌های داخلی به سرعت با تغییرات هماهنگ می‌شد؛ اما این تغییرات در جداره داخلی به كندی انجام می‌شود و این دلیل عدم تطابق، در هماهنگ بودن تغییرات دیواره‌هاست. اكنون ساخت كریستال‌های بسیار كوچك در داخل نانوتیوبهای كربن، ساده به نظر می‌رسد. این كار شاید منجر به ساخت ابزارهای ارتباطی تك‌الكترونی شود، مگر این كه فناوری‌های موجود به گونه‌ای باشد كه نیاز به وجود آنها نباشد.اگر از منظر واقع‌گرایانه و قابل اجرا به قضیه بنگریم، می‌توانیم آن را كشف كرده، سپس حالات كوانتوم را در نانوساختارها تغییر دهیم و ساختار مكانیك كوانتومی الكترون را كنترل كنیم.
در نگاه اول با توجه به فناوری موجود شاید این كار، امكان‌پذیر نباشد؛ اما با فعالیت‌های انجام شده امید می‌رود راهی به مهندسی كوانتوم در ابزارهای تك‌الكترونی باز شود.
منبع: روزنامه جام‌جم
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
ابزارهای تك الكترونی زمینه را برای بررسی اساسی حالات كوانتوم در وضعیت قابل كنترل ایجاد می‌كنند. دانشمندان كره‌ای، یك پیش‌ماده شبیه به این ابزارهای تك‌الكترونی، یافته‌اند. تحقیقات آنها نشان می‌دهد كه ابزار نقطه‌ای كوانتوم (كریستالی بسیار كوچك) می‌تواند با عنوان نانو تیوب‌های كربن با ۲ دیواره تولید شده و بعضی از ساختارهای الكترونیكی كه در نانوتیوبهای كربن پیدا شده، تمركز كند.
روشهای متفاوتی برای ساخت كریستال‌های كوچك وجود دارد. پروفسور لسوجوی می‌گوید: ما نانوتیوبهای كربن را نه‌فقط به خاطر اندازه كوچك و سهولت تولیدشان انتخاب كردیم؛ بلكه آنها را به خاطر نمایش ساختارهای بسیار منظم و متفاوت الكترونیكی‌شان انتخاب كردیم.
آزمایشات در دانشگاه كره، به منظور كشف بعضی خصوصیات نانوتیوبهای ۲ جداره در مقابل نانوتیوبهای تك جداره است. قبلا به محض شنیدن اصلاح نانوتیوبهای چند جداره، مردم تصور می‌كردند كه دیواره‌های داخلی در شدت جریان شركت نداشتند، هر چند وی در ادامه می‌گوید: با اطلاعات به دست آمده، می‌توان چنین گفت كه دیواره‌های داخلی نیز می‌توانند در این كار شركت كنند.
جو می‌گوید كه ساختار استوانه‌ای و تعامل قوی الكترون - الكترون در نانوتیوبهای كربن، هر دیواره را به ۴ ساختار الماسی می‌رساند.
در تك جداره،این شرایط ساختار جالبی را به وجود می‌آورد و ساختار الكترونیكی مكانیك كوانتوم جالبی را به نمایش می‌گذارد؛ اما تاكنون دانشمندان، این حالت را فقط در نانوتیوبهای تك جداره مشاهده كرده‌اند؛ هر چند این تناسب در جداره داخلی نانوتیوبهای ۲ جداره نیز دیده شده است. ابزار جدیدی كه این تیم طراحی كرده، شامل ۸ ساختار الماسی است (۴ ساختار برای هر جداره) و الگوهای مربوط به جداره داخلی و خارجی به‌گونه‌ای قرار دارند كه تاكنون فقط یك مورد آن دیده شده است.
دانشمندان كره‌ای دریافتند كه جداره داخلی و خارجی نانوتیوب كربن در فعل و انفعال با یكدیگرند و آنها با استفاده از ورودی پشتی (عقبی) جهت تنظیم تعداد الكترون‌های داخل نانوتیوب، توانستند خصوصیات الكتریكی آن را تست كنند.خصوصیات جداره‌های خارجی با تغییر ولتاژ، تغییر می‌كرد و جداره‌های داخلی به سرعت با تغییرات هماهنگ می‌شد؛ اما این تغییرات در جداره داخلی به كندی انجام می‌شود و این دلیل عدم تطابق، در هماهنگ بودن تغییرات دیواره‌هاست. اكنون ساخت كریستال‌های بسیار كوچك در داخل نانوتیوبهای كربن، ساده به نظر می‌رسد. این كار شاید منجر به ساخت ابزارهای ارتباطی تك‌الكترونی شود، مگر این كه فناوری‌های موجود به گونه‌ای باشد كه نیاز به وجود آنها نباشد.اگر از منظر واقع‌گرایانه و قابل اجرا به قضیه بنگریم، می‌توانیم آن را كشف كرده، سپس حالات كوانتوم را در نانوساختارها تغییر دهیم و ساختار مكانیك كوانتومی الكترون را كنترل كنیم.
در نگاه اول با توجه به فناوری موجود شاید این كار، امكان‌پذیر نباشد؛ اما با فعالیت‌های انجام شده امید می‌رود راهی به مهندسی كوانتوم در ابزارهای تك‌الكترونی باز شود.
منبع: روزنامه جام‌جم
معرفي سايت مرتبط با اين مقاله
تصاوير زيبا و مرتبط با اين مقاله
