Ống nano Bo: cuộn kim loại và bán dẫn potx

Ống nano Bo: cuộn kim loại
và bán dẫn

Ống nano Bo: cuộn kim loại và bán dẫn, vật liệu mới cho
ngành điện tử
Các nhà khoa học đã coi ống nano cacbon là một trong những
vật liệu đầy hứa hẹn trong việc tạo thành các thiết bị và mạch
điện tử. Tuy nhiên, các tính toán gần đây nhất được thực hiện
bởi Jun Ni và các đồng sự tại ĐH Tsinghua ở Bắc Kinh đã chỉ ra
rằng Bo, nguyên tố cạnh C trong bảng hệ thống tuần hoàn cũng
có thể chế tạo được ống nano với các tính chất điện tử cải tiến.
Về mặc cấu trúc, ống nano cacbon là một tấm than chì được
cuộn lại bao gồm những dãy vòng sáu cạnh xen kẽ nhau (độ dày
một-nguyên-tử cuộn tròn lại thành một hình trụ liền, với đường
kính cỡ nanomet).

Hoạt hình cho thấy cấu trúc 3 chiều của một ống nano cacbon .
Do sự khác nhau của số điện tử, một tấm lưới Bo sáu cạnh như
vậy sẽ không ổn định có tâm của mỗi vòng sáu cạnh là một
nguyên tử Bo để bảo đảm tính đối xứng của lưới Bo tam giác.
Thay vào đó, các nhà nghiên cứu đã điền thêm lấp đầy các
nguyên tử Bo vào 2 trong 3 vòng 6 cạnh thẳng hàng với nhau
(xem hình APS phía trên) và nhận thấy đó là tấm Bo bền vững
nhất từng biết. Tính toán của họ cũng cho thấy tấm Bo như vậy
sẽ có tính Kim loại.
Các ống nano được cuộn từ các tấm Bo cũng rất ổn định (xem
hình APS phía dưới). Tùy đường kính và độ xoắn, các ống nano
Bo có thể mang tính chất của kim loại hay bán dẫn. Ví dụ: ống
nano Bo với đường kính lớn hơn 1,7 nm sẽ có tính chất của Kim
loại, trong khi đó ống nano Bo nhỏ hơn sẽ mang tính chất bán
dẫn, năng lượng bandgap (một đại lượng đo tính bán dẫn) sẽ

tăng khi đường kính và góc xoắn của ống giảm.
Một khi các nhà khoa học đã xác định được phương pháp tạo ra
các ống nano Bo này thì đó là nguồn bổ sung quan trọng, nếu
không muốn nói là có thể thay thế cho các ống nano cacbon
trong các vật liệu nano điện tử