Gazeta.ru на рабочем столе
для быстрого доступа
Установить
Не сейчас

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.

Поделиться:
Картина дня
Новости и материалы
Джигурда назвал построенные на сексе отношения «антигарантом» крепкого романа
В СК заявили, что личности организаторов теракта на Крымском мосту пока не установлены
Сестра Роналду призвала брата покинуть чемпионат мира — 2022 в Катаре
Экс-разведчик США Риттер: Запад готовил Украину к конфликту с начала Минских соглашений
Актриса Елена Подкаминская рассказала, кто из троих детей больше всего похож на нее по характеру
Стало известно, какими смарт-часами пользуется Дмитрий Медведев
«Зеркало недели»: КСУ уволил троих судей, открыв Зеленскому путь к полному контролю
Адвокат рассказал, как венчание Галкина и Пугачевой повлияет на их израильское гражданство
Путин 8 декабря вручит Героям РФ медали «Золотая звезда» в Кремлевском дворце
Анастасия Волочкова рассказала о приступах боли в спине
Киберэксперт Бедеров рассказал, как проверить Telegram на предмет взлома
ATP оштрафовала теннисную ассоциацию Великобритании за недопуск россиян на турниры
Комитет сейма Литвы одобрил запрет на владение оружием живущим в стране гражданам РФ
Польская AmRest решила продать «Альмире» свою часть ресторанов KFC в России
СК опубликовал видео с задержанным в Новошахтинске пулеметчиком
Под Нижним Новгородом осудили мужчину, похищавшего и домогавшегося детей
ЕК: Евросоюз выделит €25 миллионов на поддержку гражданского общества в Белоруссии
Тарасова высказалась о цели сборной России попасть в тройку лучших на Олимпиаде-2028
Все новости
Найдена ошибка?
Закрыть