Исследователи из Японии вырастили сверхтонкие металлические провода внутри нанотрубок в надежде что результаты их работы (цепочка толщиной в один атом металла) сможет улучшить компоненты наноэлектронных приборов.

Металлические провода толщиной в один атом демонстрируют интересные электронные свойства, однако эти структуры отличаются высокой хрупкостью и легкостью к окислению, что, несомненно, осложняет их изучение. Рио Китаура (Ryo Kitaura) вместе с коллегами из Университета Нагойи попытались решить эту проблему, вырастив провода в оболочке, защищающих их нанотрубок. Новый подход позволяет изучать такие провода.

Китаура отмечает, что процесс выращивания нанотрубок с вложенными металлическими проводами очень прост. Исследователи помещали углеродные нанотрубки и порошок металла (как правило, сублимирующегося при сравнительно низкой температуре) в стеклянную ампулу и нагревали ее содержимое при температуре 500–600 градусов Цельсия.

Испаряющиеся атомы металла заполняют полости в нанотрубках, образуя провода с толщиной в один атом. Изменение толщины нанотрубок позволяет контролировать толщину металлических проводов – исследователи получили как провода, диаметр которых составлял несколько атомов, так и цепочки, состоящие из одиночных атомов.

Полученное с помощью метода TEM изображение одноатомного
европиевого провода внутри одностенной углеродной
нанотрубки (сверху) и модель инкапсулированного провода

Китаура отмечает, что ключевым аспектом для удачи получения новых наноструктур является высокое качество взятых в качестве исходного материала нанотрубок, обуславливающее ровное и регулярное поступление паров металла во внутреннюю структуру нанотрубки, в ряде случаев исследователям удалось «заполнить металлом» до 90% нанотрубок.