शोधकर्ता दुनिया में सबसे पतले तार का निर्माण कर रहे हैं

नैनो टेक्नोलॉजी के प्रमुख के रूप में एकल सोने के परमाणुओं के जंजीर

वुर्ज़बर्ग भौतिकी में निर्मित सोने के नैनोवायर, खूबसूरती से समानांतर चलते हैं। पंक्तियों में प्रत्येक "पहाड़ी" एक एकल परमाणु से मेल खाती है। छवि एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप के साथ उत्पन्न हुई थी। © वुर्जबर्ग विश्वविद्यालय
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यह सोने से बना है और एक मानव बाल की तुलना में एक लाख गुना महीन है: दुनिया में सबसे पतला तार। भौतिकविदों ने अब इसे सोने के परमाणुओं के वाष्प जमाव द्वारा बनाया। जैसा कि वे "फिजिकल रिव्यू लेटर्स" पत्रिका में रिपोर्ट करते हैं, वह इसके अद्भुत गुणों के लिए धन्यवाद दे सकता है, बाद में तकनीकी नवाचार के लिए जमीन तैयार कर सकता है।

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राल्फ क्लेसेन के नेतृत्व में वुर्जबर्ग विश्वविद्यालय के भौतिकविदों ने एकल सोने के परमाणुओं के छोटे तारों का निर्माण किया है। "हम जर्मेनियम प्लेटलेट्स पर सोने के परमाणुओं को वाष्पित करते हैं, जो एक इंच लंबे और तीन मिलीमीटर चौड़े होते हैं। यह प्रोजेक्ट डिग्री कर्मचारी जॉर्ग शफर को 500 डिग्री सेल्सियस पर अल्ट्राहिग वैक्यूम में होता है। एक परिष्कृत प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, वुर्जबर्ग भौतिक विज्ञानी प्लेटलेट्स से लैस कर सकते हैं ताकि सोने के परमाणु खुद को सीधे, समानांतर श्रृंखलाओं में व्यवस्थित करें। ये नैनोवायर काफी दूर स्थित हैं, ताकि वे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप न करें, जो उनके आगे के अन्वेषण के लिए महत्वपूर्ण है।

एटॉमिक स्पिलवेइज़ और नानोबूटिल

तार अच्छे क्यों हैं? "वे अलग-अलग परमाणुओं से मिलकर बनाते हैं, और आप छोटे विद्युत पथ का निर्माण नहीं कर सकते हैं, " शेफर ने कहा। इसलिए, nanowires का उपयोग उन उपकरणों को महसूस करने के लिए किया जा सकता है जो कंप्यूटर के लघुकरण को सीमा तक धकेलते हैं। अपने काम के साथ दुनिया के सबसे छोटे क्वांटम कंप्यूटर को बाद में प्रदर्शित करने के लिए - यह एक दृष्टि है जो वुर्जबर्ग में भौतिकविदों से अपील करती है।

वर्तमान में, हालांकि, वे मुख्य रूप से परमाणु खेल के मैदान के रूप में नैनोवायर का उपयोग करते हैं। "हम एकल सोने के परमाणुओं द्वारा पक्षों के चारों ओर तारों का विस्तार कर सकते हैं। या उनके बीच लक्षित क्रॉस-ब्रिज बनाएं। और फिर विश्लेषण करें कि यह इलेक्ट्रॉनिक गुणों को कैसे बदलता है, "क्लेसेन बताते हैं। प्रदर्शन

अगला गंतव्य? वुर्जबर्ग को उम्मीद है कि वे नैनोवायर की विद्युत चालकता को प्रभावित करने में सक्षम होंगे। "अतिरिक्त परमाणुओं के साथ यह संभव है। हालांकि, आप एक चार्ज टनलिंग माइक्रोस्कोप की नोक का उपयोग भी कर सकते हैं ताकि एक तार में विद्युत आवेश को उठाया जा सके। इसलिए यह नियंत्रित तरीके से इसे बंद करने में सफल हो सकता है। यदि आप अतिरिक्त परमाणु को हटा देते हैं या छोड़ देते हैं

शलफर कहती हैं, चार्ज किए गए लोड को हटाकर तार को फिर से चालू कर दिया जाएगा। अगर वह काम करता है? तब क्वांटम कंप्यूटर के घटकों के रूप में नैनोवायरों का उपयोग करने में सक्षम होने के लिए पहले एक बुनियादी आवश्यकता को पूरा किया गया होगा।

नैनोवायर में आश्चर्यजनक घटनाएं

हालांकि, नैनोवायर के विद्युत सर्किट भी नए, अधिक बुनियादी निष्कर्षों को जन्म दे सकते हैं। क्योंकि जितना छोटा ठोस बनाया जाता है, उतना ही बड़ा आश्चर्य होता है। "नैनोस्ट्रक्चर कई आश्चर्यजनक घटनाओं को प्रकट करते हैं जो भौतिकविदों के रूप में हमारे अंतर्ज्ञान का विरोध करते हैं, " शोफर कहते हैं।

नैनोवायरों के मामले में यह क्या है? ये इतने छोटे होते हैं कि इलेक्ट्रॉनों, विद्युत आवेश के वाहक, केवल एक बहुत ही संकरे रास्ते पर जा सकते हैं - अर्थात् तारों के साथ। एक आम सेंट में। धातु धातु, इलेक्ट्रॉन कई अलग-अलग दिशाओं में प्रहार कर सकते हैं। लेकिन अगर इलेक्ट्रॉनों को एक सीमित स्थान में सीमित किया जाता है ताकि वे एक दूसरे को चकमा न दे सकें, तो असामान्य क्वांटम प्रभाव उत्पन्न होते हैं। इन सबसे ऊपर, विद्युत चालकता प्रभावित हो सकती है।

इलेक्ट्रॉन तरल पदार्थ के लिए एक मॉडल?

व्रज़बर्ग भौतिकविदों का मानना ​​है कि उनके नैनोवायर एक आयामी इलेक्ट्रॉन तरल पदार्थों के लिए एक उपन्यास मॉडल प्रणाली का प्रतिनिधित्व करते हैं। विशेष रूप से, वे एक तथाकथित ल्यूटिंगर तरल के अवलोकन की आशा करते हैं। इस प्रकार भौतिकी सिद्धांतकार उन इलेक्ट्रॉनों को नामित करते हैं जो केवल एक आयाम में स्थानांतरित हो सकते हैं - इस मामले में नैनोवायरों के अनुदैर्ध्य दिशा में।

"हालांकि, यह बहुत मुश्किल है कि प्रायोगिक तौर पर सिद्धान्तों द्वारा बताई गई ल्यूटिंगर तरल पदार्थ के गुणों को सिद्ध किया जाए, " शोफर कहते हैं। “लेकिन हमें अब पहले सुराग मिल गए हैं। सौभाग्य से, उपन्यास nanowires आवश्यक कम तापमान पर भी प्रवाहकीय स्थिति में रहता है, जो स्पेक्ट्रोस्कोपी को संभव बनाने के साथ संगत माप करता है। "

W Therzburgers ने फ़िज़िकल रिव्यू लेटर्स के योगदान में अपने तर्कों का विस्तार से वर्णन किया है। संपादक वुर्जबर्ग से लेख को विशेष महत्व देते हैं और इसलिए इसे संपादकों के सुझाव के रूप में महत्व देते हैं: यह पाठकों को संकेत देना चाहिए कि रिपोर्ट भौतिकी की सभी शाखाओं के लिए विशेष रुचि है।

(यूनिवर्सिटी व्रज़बर्ग, 15.01.2009 - NPO)