Khám phá đặc tính dẫn điện của các phân tử gốc cacbon

Chia sẻ: Hanh My | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

112
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khám phá đặc tính dẫn điện của các phân tử gốc cacbon Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Pittsburgh đã phát hiện thấy rằng, các phân tử hữu cơ hay có gốc cacbon có thể biểu hiện các đặc tính của nguyên tử trong những trường hợp nhất định và cũng có thể dẫn điện giống như kim loại. Được công bố trên Tạp chí Science, khám phá này là một bước đột phá trong phát triển công nghệ nano, mở ra một chiến lược mới về thiết kế các vật liệu điện tử, trong đó có các...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khám phá đặc tính dẫn điện của các phân tử gốc cacbon

Khám phá đặc tính dẫn điện của các phân tử gốc cacbon Khám phá đặc tính dẫn điện của các phân tử gốc cacbon Các nhà nghiên cứu thuộc trường Đại học Pittsburgh đã phát hiện thấy rằng, các phân tử hữu cơ hay có gốc cacbon có thể biểu hiện các đặc tính của nguyên tử trong những trường hợp nhất định và cũng có thể dẫn điện giống như kim loại. Được công bố trên Tạp chí Science, khám phá này là một bước đột phá trong phát triển công nghệ nano, mở ra một chiến lược mới về thiết kế các vật liệu điện tử, trong đó có các chất dẫn hữu cơ đa năng và rẻ tiền, điều mà lâu nay vốn được coi là vấn đề then chốt trong phát triển các công nghệ nhỏ hơn, rẻ hơn và nhanh hơn. Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Pitt đã phát hiện thấy rằng, các phân tử cacbon rỗng có hình dạng giống quả bóng mang tên fullerene có thể chứa đựng và truyền điện tích giống như hầu hết các nguyên tử có tính dẫn điện cao, theo Hrvoje Petek người lãnh đạo nhóm nghiên cứu, giáo sư vật lý và hoá học tại khoa School of Arts and Sciences thuộc Đại học Pitt cho biết. Khi một điện tử được đưa vào trong một phân tử
fullerene, thì trạng thái phân bố điện tử bắt chước giống hệt như sự phân bố của một nguyên tử hidro hay một nguyên tử thuộc nhóm kim loại kiềm, bao gồm lithi, natri và kali. Ngoài ra, khi hai phân tử fullerene được đặt kế tiếp nhau trên một bề mặt kim loại đồng, chúng có biểu hiện phân bố điện tử liên kết hoá học của chúng và giống với H2, một phân tử hidro. Sự lắp ráp này thể hiện tính dẫn điện giống như kim loại khi nhóm nghiên cứu kéo dài nó thành một dây dẫn có độ rộng chỉ bằng một phân tử. “Công trình nghiên cứu của chúng tôi mở ra một triển vọng mới về điều quyết định các đặc tính điện tử của vật liệu”, giáo sư Petek nói. “Việc hiểu được rằng các phân tử rỗng có thể có đặc tính dẫn điện giống như kim loại sẽ mở ra triển vọng phát triển các vật liệu mới lạ với các đặc tính điện tử và hoá học có thể chế tạo theo kiểu may đo về hình dạng và kích thước”. Mặc dù các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu các phân tử fullerene, nhưng các kết quả của họ có thể áp dụng cho tất cả các phân tử rỗng, bao gồm cả các ống nano cacbon, tức là những phiến graphit cuộn tròn có độ dầy bằng một nguyên tử, nhỏ hơn 100.000 lần so với một sợi tóc của người. Công trình nghiên cứu đã chỉ ra triển vọng tương lai của lĩnh vực điện tử dựa trên cơ sở chất dẫn điện phân tử. Các thiết bị dựa trên cơ sở phân tử này vượt trội hơn chất bán dẫn và chất dẫn điện kim loại ngày nay ở chỗ có chi phí thấp hơn, có tính linh hoạt và khả năng làm tăng tốc độ và
tính năng của các thiết bị quang và điện tử. Ngoài ra, không giống như các chất dẫn vô cơ như silic, chất dẫn điện tử dựa trên cơ sở phân tử còn có thể thu nhỏ đến phạm vi một chiều (độ rộng một phân tử), điều này có thể cho phép dẫn điện với sự thất thoát rất nhỏ và như vậy có thể nâng cao được hiệu suất của các thiết bị điện tử. Vấn đề còn tồn tại hiện nay là các chất dẫn hữu cơ không dẫn điện tốt lắm, theo giáo sư Petek cho biết. Khám phá của nhóm nghiên cứu Đại học Pitt có thể cho phép các nhà khoa học cuối cùng vượt qua được vấn đề này