Новости химической науки > Самые маленькие квантовые точки

Исследователи из Национального Института Нанотехнологий Канады и Университета Альберты получили квантовые точки, состоящие только из одного атома кремния. Новое открытие позволяет выйти на качественно новый уровень контроля индивидуальных электронов и приближает создание устройств на основе квантовых точек.

ТЕМ-образ двух спаренных квантовых точек при комнатной температуре. На верхнем рисунке точки имеют обобществленный электрон, который свободно может перемещаться между квантовыми точками. На нижнем рисунке показано, как контролируемый электрическим полем электрон остается локализованным на одной кантовой точке. (Рисунок из Phys. Rev. Let., 2009: DOI: 10.1103/PhysRevLett.102.046805)

Квантовые точки обладают исключительными электронными свойствами, например, они могут замедлять скорость электронов, что позволяет контролировать взаимодействие электронов и использовать это в компьютерных расчетах. До настоящего времени квантовые точки можно было использовать лишь при непрактично низких температурах, однако новые квантовые точки могут работать при комнатной температуре.

Квантовые точки, диаметр которых составляет 2-10 нм, часто сравнивают с искусственными атомами. Хотя квантовые точки и состоят из нескольких тысяч атомов, их внешние электроны ведут себя так, как будто движутся в пространстве около единственного атомного ядра. Это свойство позволяет разработать новые типы схем для электронных приборов.

Руководитель проекта Роберт Волков (Robert A. Wolkow) отмечает, что возможность работы новых квантовых точек при комнатной температуре наряду с их существованием в кристаллах кремния, используемых в компьютерах настоящего, позволяет ожидать того, что существование одноатомных квантовых точек позволит пересмотреть некоторые принципы создания новых электронных приборов. Он добавляет, что еще одним преимуществом новых квантовых точек является то, что для контроля над поведением их электронов требуется мало энергии.

Источник: Phys. Rev. Let., 2009: DOI: 10.1103/PhysRevLett.102.046805

метки статьи: #квантовая химия, #физическая химия