سیم‌های نانو، امروز یکی از رویا‌های دیرینه در زمینه‌ی تجهیزات انتقال برق و الکترونیک به لطف تحقیقات انجام شده به وسیله‌ی یک گروه از دانشمندان دانشگاه Bar-Ilan در اسرائیل، به واقعیت تبدیل شده است.
این تحقیق توسط دپارتمان انرژی ایالات متحده در ازمایشگاه ملی Brookhaven پشتیبانی شد. تولید سیم‌های نیمه رسانای نانو برای ارائه ی دستگاه های سریعتر و پرقدرتتر یک رویای دیرینه بوده که دستیابی به آن تا الان دور از دسترس بوده است.
ویژگی‌های سیم‌های نیمه رسانای نانو
تا امروز نیاز بود که اندازه‌ی طول چسبندگی ابر رسانا‌ها خیلی بزرگ باشد و سیم‌های نانو خیلی نازک نمیتوانستند ابر رسانا‌های موفقی باشند.
ولی این تحقیق نشان داده که طول‌های چسبندگی با اندازه‌ی کوچک می تواند به شکلی موفقیت آمیز هم در درون ابر رسانا‌های اکسید مسی لایه لایه و هم در خارج از صفحه استفاده شوند و طول چسبندگی حتی کمتر هم باشد. نکته ی دیگر این است که آن‌ها می توانند در محیطهای گرمتر هم کار کنند و هزینه‌های پروسه خنک کردن را تعدیل کنند.
ابر رسانایی چیست؟تیم بروک هون سعی کرد که یک ابر رسانایی مشابه را درون یک ماده فیلم نازک به وسیله قلمزنی الگوی سیم‌ها و ایجاد فیلمهای نازک ابر رسانای لایه لایه به وجود آورد. با استفاده از سیم‌های نانو هم بافتی پرتو مولکولی آن‌ها در حال ساخت یک ماده ساخته شده از لایه های اکسید مسی جایگزین و لانتالوم و استرونیتوم هستند.
این تکنیک قبلا به شکل موفقیت آمیزی برای ساخت فیلمهای نازک با قابلیت رسیدن به ابر رسانایی درون یک لایه از اکسید سیم، مورد استفاده قرار گرفته بود.
سیم‌های نانوسیم‌های نانو، این گروه هزاران حلقه را در یک الگو با استفاده از حکاکی پرتوی الکترونی، ”قلم زد”. همه‌ی این حلقه‌ها از “سیم های نانو”فقط ۲۵ نانو متر قطر و ۵۰۰-۱۵۰ نانومتر طول داشتند. این آرایه‌ها با الگوی حلقه تا دمای زیر ۲۰ کلوین سرد شدند و به شکل ابر رسانا در آمدند که به وسیله مقاومت الکتریکی نشان داده شده توسط آرایه‌ها نشان داده شدند.
آن‌ها سعی کردند که بدانند چگونه مقاومت حلقه با میدان‌های مغناطیسی خارجی تغییر می کنند.
ویژگی دیگری که در سیم‌های نانو مورد توجه قرارگرفت و باعث خشنودی دانشمندان شد این واقعیت است که یک تغییر از نوع نوسانی در مقاومت همراه با معرفی میدان مغناطیسی خارجی وجود داشت. فرکانسهای نوسانی بسیار بزرگ به بخشهای مختلف میدان مغناطیسی که روی حلقه اعمال می شدند، مربوط شد.
نتایج تحقیقات سیم‌های نانوفیزیکدان آزمایشگاه بروک هون آقای بوشوویچ می گوید:”یک ماده با یک شکل مقاومت مغناطیسی مجزا و قابل تغییر-به خصوص از حالت ابر رسانایی به حالت غیر ابر رسانایی-میتواند به شدت در مهندسی دستگاه‌های جدید، مفید باشد. ”ایوان بوزوویچ و تیم او-که در نتیجه همکاری آلمان-اسرائیل بود-به وسیله موسسه تحقیقاتی آلمان حمایت مالی شد و یک کمک هزینه تحقیقاتی از سوی وزارت علوم اسرائیل به آن اعطا شد.
این تحقیق میتواند ما را به درک مکانیزم بهتر ابر رسانایی سوق دهد و این خود باعث طراحی های پیشرفته‌تر مواد جدید برای بسیاری از کاربرد‌های عملی دیگر می شود.
منبع: برگ نما
