Hiilinanoputket voivat mullistaa elektroniikkaa
0
Illinoisin yliopiston professori Jean-Pierre Leburtonin (vas.) ja fysiikan opiskelija Marcelo Kurodan.
Hiilinanoputkista toivotaan tulevaisuuden nanoelektroniikan rakenne-elementtejä. Ominaisuuksia muuttamalla ne voivat toimia joko puolijohteina tai metallijohteina.
Toiveet saivat uutta puhtia Illinoisin yliopiston professori Jean-Pierre Leburtonin ja fysiikan opiskelija Marcelo Kurodan tutkimuksista. He osoittivat kokeissaan, ettei metallisissa hiilinanoputkissa tapahdu metallin lämpösähköistä ilmiötä.
"Työmme osoittaa, että hiilinanoputket, jotka saavat metallin ominaisuudet omaavat erilaiset termiset ja sähköiset ominaisuudet kuin normaalit metalliset johteet", sanoo professori Jean-Pierre Leburton.
Erityisesti metallihiilinanoputkissa ei esiinny lämpösähköistä ilmiötä, joka on yleensä metallijohteiden perusominaisuus. Metallijohteissa virtaa indusoituu kahden pisteen välisen lämpötila- tai jännite-eron vuoksi.
Täten metalleissa lämpötilaeron ja sähköisen kentän välillä on tietty samankaltaisuus mutta nyt käsissä on metalli joka ei käyttäydy kuten tavallinen metalli.
Vähemmän vastusta kuin muissa metallijohteissa
Lämpösähköisen ilmiön puuttuminen tarkoittaa, että virtaa ei kulje kahden kontaktin välisestä lämpötilaerosta huolimatta. Täten samankaltaisuus lämpötilan epätasapainon ja jännite-eron välillä katoaa.
Lisäksi normaalissa johteessa yksittäiset elektronit liikkuvat eri nopeuksilla. Metallihiilinanoputkessa kaikki elektronit liikkuvat samalla nopeudella eli vastaavasti kuin fotonit. Nanoputken lämmittäminen ei muuta elektronien nopeutta toteaa Leburton.
Tämä tarkoittaa, että metallihiilinanoputki tarjoaa vähemmän resistanssia kuin muut metallijohteet. Joten tiheissä piirirakenteissa ne voivat vähentää lämpöhäviöitä ja vaativat siten vähemmän jäähdytystä kuin kupariset nanojohteet. (Prosessori)
