Linjatut nanoputket kalvoiksi

Rice Universityn tutkijat Los Alamos National Laboratoryn tuella ovat tehneet tuuman laajuinen kalvon erittäin linjatuista ja tiheästi pakatuista, kiraalisesti yhtenäisistä yksiseinämäistä hiilinanoputkista.

Oikeanlaisessa nanoputkien liuoksessa ja oikeissa olosuhteissa, putket asettuvat miljoonittain pitkiksi riveiksi, jotka ovat linjassa paremmin kuin ajateltiin olevan mahdollista, raportoivat tutkijat.

Ohutkalvot tarjoavat mahdollisuuksia tehdä joustavia sähköisiä ja fotonisia rakenteita toisin kuin hauras pii.

"Kun meillä on senttimetrin kokoinen kide, joka koostuu yhden kiraalisuuden nanoputkista, se on tutkijoiden mukaan alan Graalin malja. Viimeisen 20 vuoden aikana ihmiset ovat etsineet tätä."

Nanoputkien kiraalisuus määrittää sen elektronisia ominaisuuksia. Jotkut ovat puolijohtavaa ja toiset ovat metallimaisia johtimia. Näin myös täydellisesti linjatuilla yhden kiraalisuuden nanoputkikalvolla olisi erityisiä sähköisiä ominaisuuksia. Kiraalisuuden ohjaaminen mahdollistaisi viritettävä kalvoja.

Aiemmissa töissä nanoputkien kiraalisuutta on opittu suodattamaan ja linjauksen toteuttavan suodatustekniikan perusteet Rice lab löysi vuoden 2013 lopulla. Menetelmien kehitystyön myötä on saatu jopa tuumaan levyisiä kiekkoja eri paksuisina, muutamasta satoihin nanometreihin.

Havaittiin myös, että kalvoja voidaan kuvioida standardeilla litografiatekniikoilla. Menetelmillään tutkijat ovat luoneet ihanteellisia terahertsialueen polarisaattoreita.

Puolijohteiksi rikastetut kalvorakenteet osoittavat myös polarisoitua valoemissiota ja polarisaatiosta riippuvaa valovirtaa sekä anisotrooppista johtavuutta ja transistoritoimintaa hyvällä on/off -suhteella.

Aiheesta aiemmin:

Monipuolisempaa läpinäkyvyyttä