Ученые впервые получили алмазы в необычной форме наностержней, толщина которых составляет всего 2,1 нанометра - вдвое меньше теоретически предсказанного предела, а уникальные физические свойства позволят использовать новый материал для создания плоскопанельных дисплеев с низким энергопотреблением, уверены авторы исследования.
Наностержни были получены группой ученых под руководством профессора Пагоны Папаконстантину (Pagona Papakonstantinou) из Ольстерского университета в Великобритании.
Исследователям удалось добиться успеха при помощи метода химического осаждения из паровой фазы, усиленного плазмой. В этом процессе газовая смесь метана и азота пропускается над разогретой поверхностью. Высокая температура этой поверхности, а также воздействие микроволн, превращающих газовую смесь в плазму, запускают в ней автокаталитические процессы разложения метана с образованием целого рядя продуктов - углеродных нанотрубок, наноалмазов и других модификаций углерода.
Среди этих продуктов ученым удалось обнаружить и алмазные наностержни толщиной всего в 2,1 нанометра, "завернутые" нанотрубки конической формы. Массивы таких стержней, как выяснили ученые, в ходе процесса самосборки организуются в структуры, которые при приложении электрического напряжения очень эффективно испускают электроны. Этот процесс, называемый полевой эмиссией электронов, широко используется в научной и медицинской технике, а так же создания плоскопанельных дисплеев и телевизоров.
Авторы статьи показали, что в случае полученных ими наноалмазов эффективность электронной эмиссии превышает таковую по сравнению с любыми другими материалами, используемыми для этих целей в настоящее время. Конкуренцию алмазным наностержням могут составить только высоко ориентированные углеродные нанотрубки, однако использование их в качестве источников электронов различных устройствах до сих пор не освоено, главным образом из-за их быстрой деградации.
Обнаруженные свойства, по мнению Папаконстантину, делают вновь открытые материалы чрезвычайно перспективными для дальнейшего изучения и применения.
Исследователям удалось добиться успеха при помощи метода химического осаждения из паровой фазы, усиленного плазмой. В этом процессе газовая смесь метана и азота пропускается над разогретой поверхностью. Высокая температура этой поверхности, а также воздействие микроволн, превращающих газовую смесь в плазму, запускают в ней автокаталитические процессы разложения метана с образованием целого рядя продуктов - углеродных нанотрубок, наноалмазов и других модификаций углерода.
Среди этих продуктов ученым удалось обнаружить и алмазные наностержни толщиной всего в 2,1 нанометра, "завернутые" нанотрубки конической формы. Массивы таких стержней, как выяснили ученые, в ходе процесса самосборки организуются в структуры, которые при приложении электрического напряжения очень эффективно испускают электроны. Этот процесс, называемый полевой эмиссией электронов, широко используется в научной и медицинской технике, а так же создания плоскопанельных дисплеев и телевизоров.
Авторы статьи показали, что в случае полученных ими наноалмазов эффективность электронной эмиссии превышает таковую по сравнению с любыми другими материалами, используемыми для этих целей в настоящее время. Конкуренцию алмазным наностержням могут составить только высоко ориентированные углеродные нанотрубки, однако использование их в качестве источников электронов различных устройствах до сих пор не освоено, главным образом из-за их быстрой деградации.
Обнаруженные свойства, по мнению Папаконстантину, делают вновь открытые материалы чрезвычайно перспективными для дальнейшего изучения и применения.