|
Reja;
Nanomateriallar.
Magnit nanostrukturalar
Strukturaviy nanomateriallar
NANOMATERİALLAR
Past o'lchamli tuzilmalar fizikasi zamonaviy qattiq jismlar fizikasining eng dolzarb va eng dinamik rivojlanayotgan sohasidir. Ushbu sohaga qiziqish ham tubdan yangi fundamental ilmiy muammolar va fizik hodisalar bilan, ham allaqachon kashf etilgan hodisalar asosida opto va nanoelektronika, o'lchash uskunalari uchun keng funksionallikka ega mutlaqo yangi kvant qurilmalari va tizimlarini yaratish istiqbollari bilan bog'liq. yangi avlod axborot texnologiyalari, aloqa vositalari va boshqalar.Kichik oʻlchamli tizimlarni oʻrganish natijasida ikki oʻlchovli elektron gazdagi butun va kasr kvant Xoll effekti kabi printsipial jihatdan yangi va hozirda keng maʼlum boʻlgan hodisalarning kashf etilishi boʻldi. , kvazi-ikki o'lchovli elektronlar va teshiklarning Wigner kristallanishi, yangi kompozit kvazizarralar va fraksiyonel zaryadli elektron qo'zg'alishlar, yuqori chastotali Bloch tebranishlari va boshqalar. Hetero-birikmalarga asoslangan zamonaviy yarimo'tkazgichli lazerlar ham past o'lchamli tizimlardan (kvant quduqlari, o'z-o'zidan tashkil etilgan kvant nuqtalari va kvant simlari bo'lgan tuzilmalar) foydalanishga asoslangan. Ushbu sohadagi eng katta yutuqlar fizika bo'yicha uchta Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan (1985 yil - Xoll kvant effektini kashf etgani uchun; 1998 yil - kasr kvant Xoll effektini kashf etgani uchun; 2000 yil - zamonaviy fanning asoslarini qo'ygan ishlari uchun. axborot texnologiyalari).Ushbu sohaning rivojlanishi tarmoqli muhandislik va to'lqin funksiyalarini loyihalash va keyinchalik nanostrukturalarning zamonaviy yuqori texnologiyalari (super panjaralar, kvant quduqlari, nuqta va iplar, kvant kontaktlari, atom klasterlari va boshqalar) yordamida ishlab chiqarish imkoniyatini ochdi. yangi fizik hodisalarni kashf qilish va o'rganish yoki tegishli ilovalar uchun zarur bo'lgan elektron spektr va xususiyatlarga ega. Shu tarzda qurilgan nanostrukturalar, mohiyatan, oldindan belgilangan xususiyatlarga ega sun'iy ravishda yaratilgan materiallardir.Shubhasiz, turli xil past o'lchamli tuzilmalardan foydalanishga asoslangan element bazasi elektron uskunalarning yangi avlodlari uchun eng istiqbolli hisoblanadi. Biroq, nanometr shkalasi tizimlariga o'tganda, qattiq jismdagi kvazizarralarning kvant mexanik tabiati aniq namoyon bo'la boshlaydi. Natijada, bunday ob'ektlardagi fizik jarayonlarda va ular asosidagi qurilmalarning ishlashida kvant effektlari (o'lchovli kvantlash, qamalish, tunnel qilish, elektron holatlarning interferensiyasi va boshqalar) asosiy rol o'ynaydigan printsipial yangi holat yuzaga keladi.Turli maqsadlar uchun nanostrukturalarni loyihalash va ishlab chiqarishdagi yutuqlar ko'p jihatdan zarur konfiguratsiya va o'lchamdagi nanostrukturalarni atom aniqligi bilan olish imkonini beruvchi texnologiyalarning rivojlanish darajasi, shuningdek nanostrukturalar xususiyatlarini kompleks diagnostika qilish usullari bilan belgilanadi. , shu jumladan ishlab chiqarish jarayonidagi nazorat (in situ) va unga asoslangan nazorat.texnologik jarayonlar. Ko'pgina prognozlarga ko'ra, atom energiyasining kashfiyoti, lazer va tranzistorning ixtirosi 20-asr shaklini belgilaganidek, XXI asrning shaklini nanotexnologiyaning rivojlanishi belgilaydi.Quyida nanomateriallar va nanotexnologiyalar sohasidagi hozirgi holat va baʼzi istiqbollar haqida qisqacha maʼlumot berilgan boʻlib, umid qilamizki, bu soha haqida umumiy maʼlumot beradi. Hozirgi vaqtda bu fizika, kimyo, biologiya, elektronika, tibbiyot va boshqa fanlarning bir qator yo'nalishlarini o'z ichiga olgan juda keng sohadir. Shu sababli, batafsilroq taqdimot ushbu maqola hajmini sezilarli darajada oshirishni talab qiladi.Nanomateriallar.Agar moddaning hajmi bir, ikki yoki uch koordinata bo'ylab nanometr shkalasi o'lchamiga kamaytirilganda yangi sifat paydo bo'lsa yoki bunday ob'ektlar tarkibida bu sifat paydo bo'lsa, u holda bu shakllanishlar nanomateriallarga tegishli bo'lishi kerak. , va ularni ishlab chiqarish texnologiyalari va ular bilan keyingi ishlash - nanotexnologiyalarga. Nano miqyosdagi yangi jismoniy hodisalarning aksariyati xatti-harakatlari kvant mexanikasi qonunlariga bo'ysunadigan zarrachalarning (elektronlar va boshqalar) to'lqin tabiatidan kelib chiqadi. Buni tushuntirishning eng oson yo'li yarimo'tkazgichlar misolida. Agar bir yoki bir nechta koordinatalarda o'lchamlar zaryad tashuvchilarning de-Broyl to'lqin uzunligiga teng va undan kichikroq bo'lsa, yarim o'tkazgich strukturasi rezonatorga aylanadi va zaryad tashuvchilarning spektri diskret bo'ladi. X-ray oynalari bilan ham xuddi shunday. X-nurlarini fazada aks ettira oladigan qatlamlarning qalinligi nanometr oralig'ida yotadi. Boshqa hollarda, yangi sifatning paydo bo'lishi kamroq aniq hodisalar bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Ko'rinishidan, bunday yondashuv nanomateriallar va ularni qo'llashning mumkin bo'lgan sohalari haqida to'liq tasavvurni shakllantirishga imkon beradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
