Трехмерное изображение одномерных наноструктур
Полупроводниковые нанопровода из нитрида галлия обладают большими перспективами с точки зрения их использования в нано- и оптоэлектронных системах следующего поколения. Недавно исследователи из Инженерной школы МакКормика при Северо-западном университете (США) выявили в нанопроводах новые пьезоэлектрические свойства, которые могут сделать их более полезными для использования в наноустройствах с автономным питанием.
Нанопровода, диаметр которых составляет всего 100 нанометров, часто считаются одномерными. Но американские ученые сообщили, что отдельные нанопровода из нитрида галлия проявляют сильные пьезоэлектрические свойства (продуцируют заряд при механической нагрузке) в трех измерениях. Результаты исследования, которое возглавил Горацио Эспиноза, были опубликованы в онлайн-выпуске журнала Nano Letters.
Нитрид галлия (GaN) является одним из самых технологически значимых полупроводниковых материалов и широко применяется в оптоэлектронных элементах, таких как синие лазеры (а следовательно, и в дисках Blue-Ray) и светоизлучающие диоды (LED). В последнее время появились основанные на таких проводах наногенераторы, которые способны преобразовывать механическую энергию (например, биомеханическое движение) в электрическую.
По словам Эспинозы, несмотря на то, что нанопровода являются одномерными наноструктурами, некоторые свойства (например, пьезоэлектричество, линейная форма электромеханического взаимодействия) по природе своей трехмерны. Исследование показало, что отдельные нанопровода величиной всего в 60 нанометров проявляют пьезоэлектрическое поведение в трех измерениях до шести раз мощнее, чем основная масса их «коллег». Поскольку генерируемый заряд линейно возрастает с пьезоэлектрическими постоянными, это открытие означает, что нанопровода до шести раз эффективнее в вопросе преобразования механической энергии в электрическую.
11 января 2012, Редактор