Газета.Ru в Telegram
Новые комментарии +

Российские математики придумали способ контролировать высоту нитевидных нанокристаллов

Российские ученые совместно с немецкими коллегами сумели объяснить неклассическое поведение роста нитевидных нанокристаллов (нановискеров), выращиваемых методом молекулярно-пучковой эпитаксии, а также придумали способ управлять кинетикой роста нановискеров, которые в дальнейшем планируют использовать в электронных приборах нового типа. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликованы в журналах Nanolletters и Computational Materials Science.

Нановискеры — это «наноцилиндры» длиной несколько тысяч нанометров и диаметром 20–40 нанометров (нанометр равен одной миллиардной доле метра). Группа исследователей из Института вычислительной математики и математического моделирования СО РАН и Новосибирского государственного университета под руководством доктора физико-математических наук профессора Карла Сабельфельда совместно с немецкими физиками из Института твердотельной электроники имени Пауля Друде (Берлин) изучила кинетику роста нановискеров из нитрида галлия (GaN), которые были получены путем напыления атомов галлия и азота на подложку. Такой способ выращивания называется методом молекулярно-пучковой эпитаксии.

Потоки атомов галлия и азота в условиях вакуума и при высокой температуре бомбардируют подложку, вследствие чего начинают формироваться островки, а затем уже сами нановискеры. Весь процесс занимает несколько часов. Кинетика этого процесса изучалась на нановиксерах размером от нескольких десятков до нескольких тысяч нанометров. Если графен называют двумерным материалом, то нановискеры — одномерным.
Суть работы по исследованию роста нитевидных нанокристаллов — ответить на загадочное поведение роста нановискеров, которые получали напылением атомов галлия и азота на подложку. «Дело в том, что в самом начале их роста высоты нановискеров сильно разнятся, поскольку они рождаются в разное время и имеют разные радиусы. Но в процессе роста они, вопреки ожиданиям и современным физическим представлениям, начинают выравниваться по высоте», — прокомментировал Карл Сабельфельд.

Исследователям удалось объяснить этот феномен с помощью компьютерного моделирования. Ученые выяснили, что выравнивание нановискеров по высоте происходит за счет многократного перерассеяния атомов галлия между соседними группами нановискеров. Теперь исследователи могут предсказывать распределение нановискеров по высоте и диаметру в процессе их спонтанного роста, в зависимости от условий выращивания.

В последнее время ведутся интенсивные работы по созданию различных электронных приборов нового типа на основе нановискеров. «Перспективы данного исследования очень серьезные, поскольку интерес к выращиванию нановискеров с различными необычными электронными свойствами очень велик как со стороны теоретиков, изучающих электронные свойства нановискеров, так и со стороны наноиндустрии новых электронных элементов для квантовых компьютеров», — сказал Карл Сабельфельд.

Новости и материалы
Таджикистан не получал от РФ данные о задержании девятого фигуранта дела «Крокуса»
В МЧС рассказали о кинологических расчетах, работавших на месте теракта в «Крокусе»
В «Росатоме» высказались о санкциях
Посольство Болгарии начнет принимать заявления от россиян на выдачу шенгенских виз
На пляже в Англии нашли настоящего червя из фильма «Дюна»
На благотворительном концерте «Пикника» собрали более 15 миллионов рублей
6-летняя дочь Бейонсе озвучила эпизод в ее новом альбоме
Теннисист Рублев ответил на вопрос о своем участии в Олимпиаде
Во Франции создадут «мобильные силы» для охраны учреждений
Аэропорт Шереметьево повышает цену на парковку с 1 апреля
Украинец выдавал ВСУ расположение российских систем ПВО и попал под суд
В Таджикистане арестовали 15 человек, планировавших теракты
Брэд Питт отказался в суде от совместной опеки с Анджелиной Джоли над детьми
Суд закрыл заседание по аресту фигуранта дела о теракте в «Крокусе»
Звезда Comedy Woman показала свою дочь: «Самые длинные ноги в мире»
Мэр Невинномысска снял нецензурное видео о работе коммунальщиков
Россиянин накинулся с обвинениями на детей, слушавших украинскую песню
Силовики изъяли технику из офиса криптобиржи Beribit в «Москве-Сити»
Все новости