Новости
Новый, низкотемпературный метод выращивания нанотрубок из сульфида олова Печать
(0 голосов)
Последние новости
11.06.2009 г.

С момента открытия углеродных нанотрубок в начале 1990–х, нанотрубки и нанопроволока стали объектами пристального внимания и глубокого изучения. Сегодня известны нанотрубки, полученные из целого ряда материалов. Потенциальные применения таких наноструктур имеют широкий диапазон отраслей, включая микроэлектронные схемы, датчики, специальные проводники излучения и сами излучатели для дисплеев.

Совсем недавно исследователи из Университета Майнца (University of Mainz), Германия под руководством проф. Вольфганга Тремеля (Wolfgang Tremel) разработали новую технологию производства нанотрубок из сульфида олова. Результаты исследований опубликованы в журнале Angewandte Chemie (Bismuth-Catalyzed Growth of SnS2 Nanotubes and Their Stability).

Как пишут авторы, им удалось вырастить трубки SnS2 «прямо из капли металла». Сульфиды металлов, обладающие слоистой структурой, которая способна формировать неорганические трубки, вовсе не новая концепция. В настоящее время такие трубки уже применяют в перезаряжаемых аккумуляторах, накопителях водорода, в качестве катализаторов и т.д. Однако, имеется существенная проблема, возникающая при производстве сульфидных нанотрубок – необходимы высокие температуры для изгибания плоских структур в трубки. В случае бисульфата олова это просто невозможно, поскольку это соединение разлагается при значительно более низких температурах.

Подробнее...
 
Создан самый тонкий сверхпроводящий слой металла Печать
(0 голосов)
Последние новости
08.06.2009 г.

Image

Сверхпроводящий слой свинца, толщиной всего в два атома – самый тонкий слой сверхпроводящего металла изо всех, когда-либо созданных, получен физиками Техасского Университета в Остине (University of Texas at Austin).

Проф. физики Кен Ши (Ken Shih) и его соавторы опубликовали результаты исследований в последнем выпуске журнала Science (Superconductivity at the Two-Dimensional Limit).

Изображение сверхпроводящего слоя свинца, полученное с помощью сканирующего туннельного микроскопа. На вставке- увеличенный участок изображения, позволяющий увидеть атомную структуру. (Изображение: Dr. Ken Shih, The University of Texas at Austin).

Сверхпроводники уникальны, поскольку способны поддерживать электрический ток неопределенно долгое время без источника напряжения. Их используют в исключительно ответственных устройствах, таких как установки для магнитно-резонансной томографии, ускорители элементарных частиц, квантово-интерференционные устройства и т.д. Разработка сверхпроводящих слоев свинца столь малой толщины создает основу для дальнейшего и, возможно, значительного прогресса в этой области.

По мнению проф. Ши особенно интересным и перспективным направлением может оказаться возможность точного контроля и управления состоянием сверхпроводящего материала, придавая ему различные геометрические формы, что, в свою очередь, может способствовать изготовлению изделий из таких материалов.

Подробнее...
 
Исследователи выяснили, как растут нанокристаллы Печать
(0 голосов)
Последние новости
08.06.2009 г.

Image

Группа исследователей из США определила, как именно происходит рост нанокристаллов. Эта информация в дальнейшем позволит осуществлять контролируемый рост нанокристаллов с желаемыми свойствами. Для этого Ульрих Дамен (Ulrich Dahmen) и Пол Аливисатос (Paul Alivisatos) изучили поведение отдельных наночастиц платины в растворе.

«Видеоряд», формирования нанокристалла, полученный с помощью просвечивающего электронного микроскопа. (Рисунок из Science, 2009. DOI: 10.1126/science.1172104)

Исследователи использовали просвечивающий электронный микроскоп [transmission electron microscopy (TEM)] с жидкостной ячейкой, позволяющий наблюдать поведение жидкости в вакууме. Такая разновидность TEM была разработана еще в 2003 году, однако для изучения механизма роста нанокристаллов она применяется впервые.

Дамен и Аливисатос отмечают, что понимание механизма роста нанокристаллов необходимо для синтеза нанообъектов с желаемыми физическими свойствами. Практически невозможно получить одинаковые по форме нанокристаллы, поэтому изучение образования одной частицы может оказаться более информативным, чем изучение способов образования их в смеси.

Подробнее...
 
Трехстадийное получение графена из графита Печать
(0 голосов)
Последние новости
06.06.2009 г.

Image

Химики из Китая разработали новый простой способ получения листов графена высокого качества.

Изображение листа графена, полученное с помощью просвечивающего электронного микроскопа высокого разрешения. (Рисунок из J. Mater. Chem., 2009, 19, 3367, DOI: 10.1039/b904093p)

Хонгвей Жу (Hongwei Zhu) из Университета Циньхуа разработал трехстадийный метод получения графена из червеобразного расширенного графита [worm-like expanded graphite (WEG)]. Графит WEG по сути дела представляет собой стопку листков графена, однако не разделенную на отдельные слои. Ожидается, что графен сможет заменить кремний в микроэлектронике, на основе графена предполагается разработка «гибкой» электроники будущего.

Для получения WEG Жу обработал обычный графит серной кислотой. Такая обработка «раздвинула» слои графита, однако серная кислота продолжала скреплять эти слои в виде целостной системы. Нагрев графита, импрегнированного серной кислотой приводил к разложению серной кислоты и дальнейшему увеличению расстояния между слоями.

Подробнее...
 
Ещё один материал толщиной в один атом Печать
(1 голос)
Последние новости
06.06.2009 г.

Image

Графен уже не является единственным материалом, способным к существованию в виде пленки толщиной в один атом. По словам исследователей из Германии, помимо графена стабильные моноатомные слои образует нитрид бора.

Рисунок из Nano Lett., DOI 10.1021/nl9011497

Еще десять лет назад неоднократно делались заявления о том, что материалы не могут существовать в виде моноатомного слоя – считалось, что такая пленка либо не сможет образоваться, либо, даже в случае ее образования, свернется в трубочку или другую структуру.

Однако всего лишь несколько лет назад исследователи продемонстрировали не только возможность существования графена, но и относительную легкость его образования. Получение графена инициировало развитие исследований, которые позволили обнаружить уникальные практически полезные механические, электронные и химические свойства самого тонкого материала в мире.

Использование твердой подложки позволяет получить и другие пленки толщиной в один атом, однако, в отличие от графена, такие пленки нельзя отделить от подложки, не нарушая их структуры.

Подробнее...
 
Получено сверхпроводящее состояние германия при атмосферном давлении Печать
(0 голосов)
Последние новости
02.06.2009 г.

Image

Большинство химических элементов обретают свойства сверхпроводимости при низких температурах или высоком давлении. До настоящего времени не удавалось перевести в такое состояние лишь некоторые из них, например, медь, серебро, золото, а из полупроводников – германий. Немецкие ученые из Дрезденского научно-исследовательского центра показали, что высоколегированный германий может переходить в сверхпроводящее состояние при атмосферном давлении.

Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters (Superconducting state in a gallium-doped germanium layer at low temperatures).

Вот так видит художник процесс получения сверхпроводящего германия. Ионы галлия (показаны синим) проникают внутрь материала. Образуются куперовские пары (красные), и германий превращается в сверхпроводник. (Изображение: Sander Münster, Kunstkosmos)

При низких температурах беспримесные полупроводники, как известно, приобретают свойства диэлектриков, а потому для демонстрации эффекта сверхпроводимости их, очевидно, необходимо легировать. В данной работе для легирования использовались ионы галлия, которые вводились в структуру материала методом ионной имплантации. В результате был получен слой примесного полупроводника толщиной 60 нм, причем на каждые 100 атомов германия в нем приходилось около 6 атомов галлия. После завершения легирования «поврежденную» кристаллическую решетку полупроводника необходимо восстановить: для этого поверхность материала быстро (в течение нескольких миллисекунд) нагревают.

Подробнее...
 
Пятиугольники как строительные блоки кеплератов Печать
(0 голосов)
Последние новости
31.05.2009 г.

Image

Международная группа исследователей под руководством Ахима Мюллера (Achim Müller) синтезировала кеплерат (Keplerate) из пятиугольных вольфрам-оксидных блоков, а также изучила свойства нового объекта.

Рисунок из Chem. Commun., 2009, DOI: 10.1039/b907188a

Кеплераты представляют собой соединения, обладающие центром тяжести (занятый, определенным атомом или «пустой»), вокруг этого центра располагаются Платоновы и/или Архимедовы тела. Такое название эти многогранники получили в честь «Колумба звездного неба» – австрийского астронома XVI века Иоганна Кеплера, пытавшегося представить «свод небес» в виде идеального многогранника. Внимание к кеплератам обусловлено как симметрией их структуры, так и возможностью проявления магнитных свойств. Мюллер решил изучить, возможно ли «перенастроить» магнитные свойства кеплератов и строение их поверхности, заменив пятиугольные молибден-оксидные строительные блоки на вольфрам-оксидные.

 

Подробнее...
 
Материальные свидетельства макроскопического квантового туннелирования в нанопроволоках Печать
(0 голосов)
Последние новости
30.05.2009 г.

Команда исследователей из Университета Иллинойса в Урбане-Шампэйн (University of Illinois), США продемонстрировала проявления туннельного эффекта (макроскопического квантового туннелирования ) для большой группы электронов в сверхпроводящих нанопроволоках.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature Physics. (Individual topological tunnelling events of a quantum field probed through their macroscopic consequences.

Подробнее...
 
Топливная ячейка на спирту и воздухе Печать
(0 голосов)
Последние новости
24.05.2009 г.

Image

Исследователи из Японии разработали топливную ячейку, которая может размещаться на чипе и производить энергию за счет различных спиртов.

Микрокапиллярная топливная ячейка может приводиться в действие с помощью различных спиртов. (Рисунок из Energy Environ. Sci., 2009, DOI: 10.1039/b906216e)

Многие исследовательские группы работают над миниатюризацией обычных топливных ячеек, однако до настоящего времени эти источники тока не удается совместить с обычными микроэлектронными устройствами.

Тецуя Осака (Tetsuya Osaka) из Университета Васеда разработал микрокапиллярную топливную ячейку без насоса-нагнетателя и мембраны, окислителем топлива которой может являться кислород воздуха. Новое устройство не состоит из частей – оба его электрода созданы из одного и того же субстрата, что, несомненно, должно облегчить ее производство.

Подробнее...
 
Серные наноэлектроды позволили втрое увеличить ёмкость литиевых аккумуляторов Печать
(0 голосов)
Последние новости
21.05.2009 г.

Ученые разработали новый прототип литиевых аккумуляторов, емкость которых втрое превышает емкость современных батарей благодаря использования серы в качестве одного из электродов.

Добиться высокой скорости работы серного катода ученым удалось, применив нанотехнологический подход с использованием пористого углеродного материала с высокой электропроводностью. По словам ученых, продемонстрированный подход к созданию композитных материалов может найти применение в ряде других областей науки и технологий.

Метод производства катода заключается в заливке расплавленной серы в поры структуры, построенной из стержней пористого углерода толщиной всего в 6,5 нанометров. Эти стержни в структуре разделены пустыми капиллярами толщиной 3–4 нанометра. При заливке сера под действием капиллярных сил сама собой засасывается в капилляры, где затвердевает по мере охлаждения. В результате такого процесса сера равномерно распределяется по структуре из углерода, что позволяет достичь чрезвычайно большой площади контакта между электропроводящей углеродной структурой и диэлектрической серой.

Подробнее...
 
Суперионная проводимость фуллерита Печать
(0 голосов)
Последние новости
21.05.2009 г.

Image

В названии статьи[1] утверждается, что полимер – фуллерид лития Li4C60 является суперионным проводником. Такое категорическое утверждение, да еще выложенное в заглавие, говорит о том, что авторы хорошо понимали, какого масштаба результат выносят на суд общественности

Суперионные проводники появились как понятие и термин в конце семидесятых годов прошлого века, хотя с материалами этого типа экспериментировал еще Фарадей. К суперионным проводникам относят материалы, являющиеся изоляторами по электронному току, но с высокой проводимостью по току ионов (от 10-1 – 10-2 См/cм). В некотором смысле это аналоги металлов, только вместо электронной ферми-жидкости в их решетке налита тяжелая классическая жидкость ионов, причем, в каждом суперионике – ионов одного конкретного типа. Второе название материалов этого класса – твердые электролиты – характеризует их достаточно точно; отличие от жидких электролитов в том, что в твердых ток переносится только одним типом ионов, остальные же образуют жесткую кристаллическую решетку. Для исследователя, привыкшего к объектам физики конденсированного состояния, материал в чем-то противоестественен. Глядя на крупный, порядка кубического сантиметра, прозрачный, чуть желтоватый монокристалл RbAg4I5, невозможно представить себе, что это только футляр для расплавленной (при комнатной температуре) подрешетки катионов серебра.

Суперионные проводники имеют массу применений, наиболее интересные – для конденсаторов сверхвысокой емкости, которые впервые были использованы в космических аппаратах Apollo. В литий-ионных батареях самообразующаяся суперионная пленка предотвращает замыкание катода и анода и саморазряд батареи электронным током.

Подробнее...
 
<< [Первая] < [Предыдущая] 21 22 [Следующая] > [Последняя] >>

Результаты 221 - 231 из 235