Ученые представили магнитометр на основе нанотрбок
 Устройство, созданное учеными и состоящее из углеродной нанотрубки, размещенной между двумя металлическими электродами, и нескольких молекул с заранее известными магнитными характеристиками. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
В последние годы электроника переживает своего рода революцию, благодаря появлению таких новых направлений, как спинтроника, молекулярная электроника и квантовые вычисления. Однако все эти направления по большей части полагаются в своей работе на молекулярные магниты, сочетающие в себе классические макромасштабные свойства магнитов с квантовыми свойствами наноразмерных структур. Таким образом, способность характеризовать свойства молекулярных устройств, сделанные из подобных крошечных магнитов, к примеру, таких как спиновые транзисторы, становится все более востребованной в современной науке.
Работая в этом направлении, группа ученых из Institut Néel (Франция), создала резонатор из углеродных нанотрубок. Для этого ученые сначала сформировали структурированные платиновые электроды, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга. После этого с помощью техники химического осаждения из парообразного состояния на электродах были выращены углеродные нанотрубки. По словам ученых, подобный процесс производства гарантировал, что резонатор имеет оптимальные механические свойства.
После этого группа ученых из Karlsruhe Institute of Technology (Германия) и University of Strasbourg (Франция) оценила изменения колебаний нанотрубок, несколько видоизмененных с помощью молекул, имеющих строго определенный (и заранее известный) магнитный момент, под действием магнитного поля. Выяснилось, что при изменении магнитного поля, изменяются характеристики колебаний нанотрубки. Эти изменения, в свою очередь, приводят к варьированию тока, проходящего через нанотруби. Соответственно, такие колебания могут использоваться для определения спина отдельных атомов в молекуле.
Связь между характеристиками колебаний нанотрубок и магнитным моментом молекул достаточно сильная, чтобы такой резонатор можно было назвать сверхчувствительным измерительным инструментом. Более того, как считают ученые, данная связь может даже помочь выйти за рамки обычного изменения, т.е. позволить манипулировать магнитными молекулами с использованием резонатора. В будущем это поможет выявить различные квантово-механические явления в миниатюрных системах.
Стоит отметить, что работы в данном направлении ведутся уже несколько лет в сотрудничестве с European Institute of Molecular Magnetism. Подробные результаты работы ученых опубликованы в журнале Nature Nanotechnology. Как считают ученые, их работа поможет разработке новых спинтронных устройств с особыми квантовыми свойствами, что и является конечной целью проекта.
Также по теме:
- Напечатанные устройства на базе графена
- Трехстенные углеродные нанотрубки могут быть гораздо полезнее одностенных
- Ученые улучшают характеристики транзисторов на основе массивов нанотрубок
- Нанотрубки позволяют улучшить инструменты фотоакустического отображения
- Создан симбиоз графена и углеродных нанотрубок
Источники: