Александр Спирин
Кластер-«гроздь» трехгранной формы (тетраэдр) из 20 атомов золота (справа реальное изображение). Иллюстрация Physorg
Физики университета в бельгийском г. Левен описали полученные ими пирамидальной формы кластеры-«грозди» из… 20 атомов золота. Успех был достигнут благодаря использованию плазменного пучка (cluster-beam deposition). С его помощью атомы благородного металла буквально снимали с поверхности его самородка. При этом полученные пирамиды были той же формы, что и четырехвершинник атома углерода со связями, направленными к вершинам его тетраэдра. Еще одним условием успеха стала подложка из молекул соли (NaCl) толщиной всего лишь в три атома.
Следует признать, что золото в последнее время преподносит ученым сюрприз за сюрпризом. Еще пару лет назад физики университета в японском г. Осака сообщали о получении пористого золота, которое может… окисляться (! ), то есть отдавать свои электроны. Через год они же описали в журнале Nature Communications визуализацию атомных изменений в губчатой структуре золота благодаря сверхбыстрым взаимодействиям электронов. Японцы опробовали, в частности, катализ ядовитого СО (угарный газ).
То есть японцы провели с помощью пористого золотого катализатора окисление угарного газа в безвредный диоксид углерода (СО2). Механизм этого процесса был неизвестен. Выяснилось, что добавление атома кислорода оказывается возможным за счет самоактивации кислорода наноповерхности золотого катализатора. Но для этого необходим легкий допинг – немного серебра. Немаловажно и то, что необходимые для возникновения активированного кислорода (О2) электроны получаются за счет туннельного эффекта при наложении напряжения. В результате и происходит локальное окисление золота.
|
|
Активатором кислорода (красные шарики) выступает примесь серебра (серые шарики). Иллюстрация Physorg |
Физики Констанца и Мюнхена обратили внимание коллег своей публикацией в журнале Physical Review Letters, в которой рассказали о получении чрезвычайно коротких электронных импульсов специфичной формы. Сделано это было путем интерференции электронов с фотонами лазерного излучения микроволновой или терагерцевой частот (1012 герц). Этот эффект был использован, например, для визуализации сверхбыстрого перехода одиночного электрона между двумя золотыми электродами. Расстояние между электродами составило всего лишь 6 нанометров (6х10–9 м).
Сегодня скорость электронных переключателей кремниевых чипов не превышает пикосекунд (10–12 с). Это давно уже не удовлетворяет экспериментаторов. Совсем иное дело световые импульсы, колебания которых как минимум в тысячу, а то и миллион раз короче (то есть быстрее). Усилия, предпринятые в Констанце и университетах Люксембурга, Парижа и испанского Сан-Себастьяна, позволили создать переключатель на основе одиночного электрона, проскакивающего расстояние в 6 нанометров за фантастические 600 аттосекунд (6х10–16 с). Результатом такого электронного туннелирования могут стать быстродействующие оптоэлектронные переключатели, которые сделают компьютеры не только скорыми, но и производящими значительно меньшие количества тепла. А это, в свою очередь, позволит отказаться от вентиляторов и сделать электронные устройства толщиной чуть ли не с лист бумаги.
комментарии(0)