Ống nano Bo: cuộn kim loại và bán dẫn

Ống nano Bo: cuộn kim loại và bán dẫn, vật liệu mới cho ngành điện tử Các nhà khoa học đã coi ống nano cacbon là một trong những vật liệu đầy hứa hẹn trong việc tạo thành các thiết bị và mạch điện tử. Tuy nhiên, các tính toán gần đây nhất được thực hiện bởi Jun Ni và các đồng sự tại ĐH Tsinghua ở Bắc Kinh đã chỉ ra rằng Bo, nguyên tố cạnh C trong bảng hệ thống tuần hoàn cũng có thể chế tạo được ống nano với các tính chất điện tử cải tiến....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ống nano Bo: cuộn kim loại và bán dẫn Ống nano Bo: cuộn kim loại và bán dẫn Ống nano Bo: cuộn kim loại và bán dẫn, vật liệu mới cho ngành điện tử Các nhà khoa học đã coi ống nano cacbon là một trong những vật liệu đầy hứa hẹn trong việc tạo thành các thiết bị và mạch điện tử. Tuy nhiên, các tính toán gần đây nhất được thực hiện bởi Jun Ni và các đồng sự tại ĐH Tsinghua ở Bắc Kinh đã chỉ ra rằng Bo, nguyên tố cạnh C trong bảng hệ thống tuần hoàn cũng có thể chế tạo được ống nano với các tính chất điện tử cải tiến. Về mặc cấu trúc, ống nano cacbon là một tấm than chì được cuộn lại bao gồm những dãy vòng sáu cạnh xen kẽ nhau (độ dày một-nguyên-tử cuộn tròn lại thành một hình trụ liền, với đường kính cỡ nanomet). Hoạt hình cho thấy cấu trúc 3 chiều của một ống nano cacbon . Do sự khác nhau của số điện tử, một tấm lưới Bo sáu cạnh như vậy sẽ không ổn định có tâm của mỗi vòng sáu cạnh là một nguyên tử Bo để bảo đảm tính đối xứng của lưới Bo tam giác. Thay vào đó, các nhà nghiên cứu đã điền thêm lấp đầy các nguyên tử Bo vào 2 trong 3 vòng 6 cạnh thẳng hàng với nhau (xem hình APS phía trên) và nhận thấy đó là tấm Bo bền vững nhất từng biết. Tính toán của họ cũng cho thấy tấm Bo như vậy sẽ có tính Kim loại. Các ống nano được cuộn từ các tấm Bo cũng rất ổn định (xem hình APS phía dưới). Tùy đường kính và độ xoắn, các ống nano Bo có thể mang tính chất của kim loại hay bán dẫn. Ví dụ: ống nano Bo với đường kính lớn hơn 1,7 nm sẽ có tính chất của Kim loại, trong khi đó ống nano Bo nhỏ hơn sẽ mang tính chất bán dẫn, năng lượng bandgap (một đại lượng đo tính bán dẫn) sẽ tăng khi đường kính và góc xoắn của ống giảm. Một khi các nhà khoa học đã xác định được phương pháp tạo ra các ống nano Bo này thì đó là nguồn bổ sung quan trọng, nếu không muốn nói là có thể thay thế cho các ống nano cacbon trong các vật liệu nano điện tử