Новости науки 11.03 Структура и свойства металлических наностержней
Предвидя миниатюризацию будущих технологий, многие проекты уже
сейчас направлены на изучение свойств устройств нанометрового масштаба.
В частности, интересно было бы научиться получать металлические
"провода" нанометрового диаметра с контролируемыми свойствами. В
последние годы наблюдается успех в получении прямых сверхтонких
(диаметром от 0.6 до 10 нм) наностержней из меди и золота. В связи
с этим возникла необходимость детального, максимально подробного
теоретического исследования таких систем. Эта работа была проделана
группой китайских и американских ученых; о результатах работы сообщается
в [B.Wang et al, Phys.Rev.Lett.86, 2046 (2001)].
Структура наностержней различного диаметра
В этой работе методами молекулярной динамики моделировалась структура
наностержней из золота диаметром от 0.5 до 3.0 нм и затем изучались
их механические, электронные и проводящие свойства. При небольших
диаметрах (< 0.6 нм) наблюдалась спиральная структура стержня (что
совпадает с экспериментальными данными), см. Рисунок. При промежуточных
диаметрах (0.6 - 2.2 нм) стержни состояли из концентрических цилиндрических
оболочек. С дальнейшим увеличением толщины внутренняя часть стержня
перестраивается в гране-центрированную кристаллическую решетку,
характерную для кристаллического золота.
Изучая колебательные степени свободы наностержней, ученые выяснили,
что самые тонкие стержни, обладающие недостаточной пространственной
симметрией, должны иметь очень широкий и нерегулярный спектр, однако
с увеличением диаметра он должен быстро сужаться. Было также выяснено,
что на электрическую проводимость стержней влияет не только толщина
стержня, но и характер симметрии в расположении атомов.
|