Language
Country/Area
No result found
От нанопор к молекулярному захвату: как эти наноструктуры могут изменить мир технологий?
В условиях быстрого развития современной науки и техники постоянно открываются и используются новые материалы. Среди них наномеш, как наноматериал с уникальной структурой и функциями, привлек большое внимание с момента его открытия в 2003 году в Цюрихском университете, Швейцария. Наносетка — это неорганическая наноструктура, состоящая из атомов бора (B) и азота (N). Благодаря упорядоченной дырочной структуре, образующейся в процессе приготовления, ее можно использовать в таких областях, как молекулярный захват, функционализация поверхности и квантовые вычисления. .
Наносети не только стабильны в вакууме, на воздухе и в некоторых жидкостях, но также могут выдерживать высокие температуры до 796°C.
Структурные характеристики наносетей
Используемый материал представляет собой гексагональный нитрид бора (h-BN), который образуется в процессе самосборки на поверхности подложки, такой как платина или никель. Единичная решетка наносети состоит из 13×13 атомов BN или 12×12 атомов Rh, а ее постоянная решетки составляет 3,2 нм. Стоит отметить, что природа наносетки заставляет отверстия и структуры в ней иметь интересную волнистую форму, что оказывает существенное влияние на электронную структуру.
Эти характеристики открывают путь к применению наносетей в таких областях, как функционализация поверхностей, квантовые вычисления и хранение данных.
Отличная производительность
Наносетка обладает превосходной стабильностью и может сохранять целостность в вакууме при температуре до 1275К. В дополнение к этим свойствам стабильности, наносетка также демонстрирует замечательные возможности в качестве каркаса для металлических нанокластеров, способного улавливать молекулы с размерами пор, аналогичными нанометке, для формирования упорядоченных структур. Например, когда золото (Au) испаряется на наносетку, в центре ее пор образуются отчетливо видимые наночастицы золота. Кроме того, влияние наносетей на определенные молекулы может сохранять присущую им конфигурацию, что делает их потенциал для применения в нанонауке уникальным.
Процесс приготовления и технология анализа
При изготовлении наносеток обычно используется термическое разложение боразина, и они формируются на чистой поверхности Rh(111) или Ru(0001) с помощью технологии химического осаждения из паровой фазы (CVD). В высокотемпературной среде 796°C в вакуумную камеру вводятся углеводороды борамина, и по мере их охлаждения до комнатной температуры формируется упорядоченная наносетка. Для наблюдения деталей этой структуры можно использовать различные экспериментальные методы, такие как сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) и дифракция низкоэнергетических электронов (LEED).
Что стоит упомянуть об этой технологии, так это то, что она может не только раскрыть структуру наносети, но и предоставить информацию о состоянии электроники, дополнительно анализируя ее потенциальное применение в электронных компонентах.
Другие формы и перспективы
Хотя образование волнистых наносеток еще не наблюдалось при применении других подложек, таких как никель и платина, несомненно, существует огромный потенциал и пространство для исследований в этой области. Как дальше исследовать и использовать этот новый материал, станет важной задачей для будущих ученых и инженеров.
В будущем наносети могут стать ключевыми материалами в таких высокотехнологичных областях, как электронное оборудование и квантовые вычисления, а их уникальные свойства молекулярного захвата вызовут больше вопросов в области проектирования и применения. Все это заставляет людей задуматься: с развитием технологий. нанотехнологии, можем ли мы создать больше приложений, чем можно себе представить?
