En los dos procesos de fabricación, Se crea un agujero en la capa de resistencia (azul) y se llena con metal para crear el electrodo superior. La punta del electrodo superior puede ser lo suficientemente pequeña para conectarse a una sola nanopartícula del conjunto de nanopartículas (puntos amarillos). Crédito de la imagen:Bernand-Mantel, et al.
(PhysOrg.com) - Al conectar nanoobjetos individuales, los científicos pueden fabricar diminutos dispositivos de estado sólido a través de los cuales puede fluir una corriente de un solo electrón controlada con precisión. En los últimos años, Los científicos han estado desarrollando diferentes métodos para conectar nanoobjetos individuales, como nanopartículas metálicas, nanocristales semiconductores, y moléculas. Sin embargo, a medida que disminuye el tamaño de los nanoobjetos, la eficiencia de estos métodos también disminuye, de modo que la mayoría de los métodos dan como resultado un bajo rendimiento en la escala de unos pocos nanómetros. En un nuevo estudio, Los científicos han desarrollado una nueva forma de conectar nanoobjetos individuales que podrían superar estos desafíos y permitir la creación de nuevos nanodispositivos.
Los investigadores, Anne Bernard-Mantel del CNRS y la Universite Paris-Sud en Palaiseau, Francia, y los coautores han publicado su estudio sobre el nuevo método de alto rendimiento de conectar nanoobjetos individuales en un número reciente de Nanotecnología . Además de la mayor eficiencia a pequeña escala, el nuevo método también es compatible con una gama más diversa de materiales, tales como materiales ferromagnéticos altamente sensibles al oxígeno. A diferencia de, Los métodos anteriores no podían utilizar estos metales debido a su susceptibilidad a problemas de oxidación.
En su estudio, los científicos demostraron dos procesos de fabricación similares. Ambos procesos comienzan con un electrodo inferior y una fina capa de alúmina. En el primer proceso, se deposita un conjunto de nanopartículas, seguido de otra fina capa de alúmina, y luego una capa resistente. Usando una técnica de nanoindentación, los científicos perforaron un nanoagujero en la capa de resistencia y luego lo llenaron de metal para formar el electrodo superior. El fondo del nanoagujero llega a un punto extremadamente afilado que se conecta con una sola nanopartícula. En el segundo proceso, la única diferencia es que el conjunto de alúmina se deposita después de la capa protectora.
El resultado final es un dispositivo de estado sólido que consta de un conjunto de nanopartículas, mientras que solo una nanopartícula está conectada a los electrodos superior e inferior. Los científicos demostraron los procesos con nanopartículas de hasta 2 nm de diámetro. También utilizaron diferentes materiales, incluyendo nanopartículas metálicas y semiconductoras, así como electrodos no magnéticos y ferromagnéticos.
En contraste con técnicas complejas y costosas como la litografía por haz de electrones, el nuevo método ofrece una alternativa más económica que también proporciona un mayor rendimiento a escalas muy pequeñas. Debido a que el nuevo método también es compatible con materiales ferromagnéticos, podría utilizarse para investigar la nanospintrónica. Otras posibilidades incluyen la fabricación de nanopartículas cultivadas químicamente y nanoimanes moleculares.
“El siguiente paso ahora es adaptar esta tecnología para conectar imanes moleculares aislados, ”Dijo el coautor Karim Bouzehouane del CNRS y la Universite Paris-Sud PhysOrg.com .
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