Металлические нитевидные нанокристаллы (ННК) — относительно новые материалы, и широкого применения в современной электронике пока не получили. В том числе, из-за отсутствия технологии массового производства. Японские ученые, однако, преуспели в промышленном выращивании алюминиевых ННК, отличающихся повышенной эффективностью. Метод можно использовать и в изготовлении нанонитей из других металлов.
Нитевидные нанокристаллы настолько малы, что их выращивают из атомов, обычно методом осаждения из газовой фазы. Добиться высокого качества и чистоты достаточно трудно, особенно в случае металлов, пишет Science Daily. Команда ученых из Нагойского университета использовала атомную диффузию в твердой фазе, усиленную ионным лучом, для создания алюминиевых ННК из отдельных кристаллов.
В процессе атомной диффузии атомы или молекулы движутся из области высокой концентрации в области низкой, через изменение напряженного состояния под действием тепла. Гранулы кристаллов облучаются ионными лучами внутри алюминиевой пленки и становятся более грубыми на поверхности. Это вызывает изменения в распределении напряжения и направляет поток атомов в нужные зоны для роста нанонитей.
«Мы повысили плотность алюминиевых нанонитей с 2×10 в пятой степени на см2 до 180×10 в пятой степени на см2, — сказал Кимура Ясухиро, руководитель научной группы. — Это достижение открывает путь для методов выращивания металлических нитевидных нанокристаллов, которые до сих пор выращивались только случайно и в небольших количествах. Метод может быть, в принципе, распространен и на другие металлы».
Уникальные свойства алюминиевых ННК — большая площадь поверхности, хорошие механические свойства, устойчивость к естественному окислению — подходят в качестве компонентов детекторов и оптоэлектроники.
