کشف خصوصیات جدید نانوتیوب‌های کربن‌

حرکت علم به سمت تولید ابزارها که کوچکتر است. براستی ابزارهای تک الکترونی برای ایجاد ابزارهایی با اندازه کوچکتر در محاسبات و دیگر کاربردهای الکترونیکی مورد توجه قرار گرفته است؟ ابزارهای تک الکترونی زمینه را برای بررسی اساسی حالات کوانتوم در وضعیت قابل کنترل ایجاد می‌کنند. دانشمندان کره‌ای، یک پیش‌ماده شبیه به این ابزارهای تک‌الکترونی، یافته‌اند. تحقیقات آنها نشان می‌دهد که ابزار نقطه‌ای کوانتوم (کریستالی بسیار کوچک) می‌تواند با عنوان نانو تیوب‌های کربن با 2 دیواره تولید شده و بعضی از ساختارهای الکترونیکی که در نانوتیوب‌های کربن پیدا شده، تمرکز کند.

کد خبر: ۱۶۹۶۳۹

روشهای متفاوتی برای ساخت کریستال‌های کوچک وجود دارد. پروفسور لسوجوی می‌گوید: ما نانوتیوب‌های کربن را نه‌فقط به خاطر اندازه کوچک و سهولت تولیدشان انتخاب کردیم؛ بلکه آنها را به خاطر نمایش ساختارهای بسیار منظم و متفاوت الکترونیکی‌شان انتخاب کردیم.

آزمایشات در دانشگاه کره، به منظور کشف بعضی خصوصیات نانوتیوب‌‌های 2 جداره در مقابل نانوتیوب‌های تک جداره است. قبلا به محض شنیدن اصلاح نانوتیوب‌های چند جداره، مردم تصور می‌کردند که دیواره‌های داخلی در شدت جریان شرکت نداشتند، هر چند وی در ادامه می‌گوید: با اطلاعات به دست آمده، می‌توان چنین گفت که دیواره‌های داخلی نیز می‌توانند در این کار شرکت کنند.

جو می‌گوید که ساختار استوانه‌ای و تعامل قوی الکترون - الکترون در نانوتیوب‌های کربن، هر دیواره را به
4 ساختار الماسی می‌رساند.

در تک جداره،‌این شرایط ساختار جالبی را به وجود می‌آورد و ساختار الکترونیکی مکانیک کوانتوم جالبی را به نمایش می‌گذارد؛ اما تاکنون دانشمندان، این حالت را فقط در نانوتیوب‌های تک جداره مشاهده کرده‌اند؛ هر چند این تناسب در جداره داخلی نانوتیوب‌های 2 جداره نیز دیده شده است. ابزار جدیدی که این تیم طراحی کرده، شامل 8 ساختار الماسی است (4 ساختار برای هر جداره) و الگوهای مربوط به جداره داخلی‌ و خارجی به‌گونه‌ای قرار دارند که تاکنون فقط یک مورد آن دیده شده است.

دانشمندان کره‌ای دریافتند که جداره داخلی و خارجی نانوتیوب کربن در فعل و انفعال با یکدیگرند و آنها با استفاده از ورودی پشتی (عقبی) جهت تنظیم تعداد الکترون‌های داخل نانوتیوب، توانستند خصوصیات الکتریکی آن را تست کنند.خصوصیات جداره‌های خارجی با تغییر ولتاژ، تغییر می‌کرد و جداره‌های داخلی به سرعت با تغییرات هماهنگ می‌شد؛ اما این تغییرات در جداره داخلی به کندی انجام می‌شود و این دلیل عدم تطابق، در هماهنگ بودن تغییرات دیواره‌هاست. اکنون ساخت کریستال‌های بسیار کوچک در داخل نانوتیوب‌های کربن، ساده به نظر می‌رسد. این کار شاید منجر به ساخت ابزارهای ارتباطی تک‌الکترونی شود، مگر این که فناوری‌های موجود به گونه‌ای باشد که نیاز به وجود آنها نباشد.اگر از منظر واقع‌گرایانه و قابل اجرا به قضیه بنگریم، می‌توانیم آن را کشف کرده، سپس حالات کوانتوم را در نانوساختارها تغییر دهیم و ساختار مکانیک کوانتومی الکترون را کنترل کنیم.

در نگاه اول با توجه به فناوری موجود شاید این کار، امکان‌پذیر نباشد؛ اما با فعالیت‌های انجام شده امید می‌رود راهی به مهندسی کوانتوم در ابزارهای تک‌الکترونی باز شود.