(PhysOrg.com) - "Los nanotubos de carbono son interesantes para la física fundamental, y para posibles aplicaciones tecnológicas, "Nadya Mason dice PhysOrg.com . "Sin embargo, generalmente estamos limitados en la forma en que podemos estudiarlos. Muchas de estas limitaciones tienen que ver con el control de los túneles, o la forma en que los electrones entran y salen del nanotubo ". Para superar esta limitación, Masón, científico de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, participó en un experimento utilizando una sonda túnel superconductora en un nanotubo de carbono para observar características espectroscópicas.
Mason trabajó con Travis Dirks y Yung-fu Chen en la Universidad de Illinois, así como Norman Birge en la Universidad Estatal de Michigan, desarrollar una técnica para trazar cambios en la conductancia a través de un punto cuántico de nanotubos de carbono. "Esperamos ver lo que está sucediendo en el interior, en lugar de lo que está influenciado por los contactos, Mason explica. “Entonces podemos llegar a la electrónica fundamental de los puntos cuánticos, que puede ser clave para las futuras tecnologías cuánticas ". Los resultados del trabajo del equipo se pueden ver en Letras de física aplicada :"Espectroscopia de tunelización superconductora de un punto cuántico de nanotubos de carbono".
Hay tres elementos en la técnica, según Mason. "Primero, hay un punto cuántico de nanotubos de carbono, que puede actuar como un modelo de "partícula en una caja" con estados de energía cuantificados. Próximo, hacemos un túnel hacia el interior. La sonda no invasiva nos permite estudiar la electrónica a granel, y también para probar por separado el efecto de los voltajes a lo largo del tubo ".
El tercer elemento es que la sonda tunelizadora es un superconductor. “El superconductor mejora las características espectroscópicas. Pero también muestra cómo esta técnica es muy flexible, Mason dice. "Podemos probar diferentes materiales, múltiples sondas, o campos magnéticos, por ejemplo." Algunas de las características espectroscópicas observadas con la sonda superconductora incluyen señales de cotunneling y procesos de dispersión inusuales.
Mason señala que los elementos de esta técnica se han logrado antes. "Sin embargo, " Ella continúa, "Creo que somos los primeros en unir todos los elementos para que funcionen como un solo sistema, agregando un tercer terminal y una sonda superconductora ". Mason también señala que esta configuración funciona con técnicas de fabricación estándar. "Usamos litografía, que es común en la industria, y fácilmente escalable ".
Por ahora, la mayor parte del trabajo se centra en las propiedades fundamentales de los nanotubos de carbono. “Estamos interesados en ver cómo funcionan estos puntos cuánticos de nanotubos, y rastrear lo que sucede en ellos. Ya hemos visto algunas funciones inesperadas como un intercambio de energía inusual. Usando nuestra sonda, es posible ver estas características, y explorarlos con mayor profundidad ".
En el futuro, aunque, Mason ve el potencial de las aplicaciones tecnológicas. Estos tipos de puntos cuánticos se están considerando para computadoras cuánticas e incluso transistores de un solo electrón. Hay una serie de aplicaciones potenciales para este trabajo, quizás una década más o menos en el futuro. Y el primer paso es mirar dentro del tubo. Queremos comprender este sistema para que pueda utilizarse en tecnologías avanzadas futuras. Nuestra sonda de túnel superconductora nos ayudará a hacer precisamente eso ".
Más información: Dirks, et. Alabama., “Espectroscopía de efecto túnel superconductor de un punto cuántico de nanotubos de carbono, ”Letras de Física Aplicada (2009). Disponible en línea:http://link.aip.org/link/?APPLAB/95/192103/1.
Copyright 2009 PhysOrg.com.
Reservados todos los derechos. Este material puede no ser publicado, transmisión, reescrito o redistribuido total o parcialmente sin el permiso expreso por escrito de PhysOrg.com.
