КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-22-00554

НазваниеСтруктурные и фазовые переходы в атомных цепочках и одномерных кристаллах, сформированных в каналах нанотрубок

Руководитель Тонких Александр Александрович, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук" , г Москва

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-204 - Нано- и микроструктуры

Ключевые слова атомные цепочки, одномерные объекты, фазовые переходы, волны зарядовой плотности, углеродные нанотрубки, заполнение, элементы на одномерных объектах

Код ГРНТИ29.19.22

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
На сегодняшний день естественным ходом развития науки является понижение размерности исследуемого объекта. Это, в том числе, ведет к понижению размерности изучаемых, разрабатываемых и создаваемых элементов и устройств. Одним из таких направлений является создание устройств на отдельных молекулах и нанообъектах. Так актуальным является создание транзисторов, диодов, сенсоров и элементов памяти на одномерных объектах и отдельных молекулах. Важным для задач такого рода является поиск новых материалов, методов синтеза, методов контролируемой и обратимой модуляции свойств отдельных наноэлементов и структур. Основным направлением исследования данной работы являются изучение структурных и фазовых переходов в одномерных объектах, таких как атомные цепочки и одномерные кристаллы нанометрового и субнанометрового размера. Большинство одномерных объектов являются уникальными в своем роде и часто являются нестабильными при нормальных условиях исследования. Поэтому оригинальной идеей является синтез одномерных объектов в нанореакторах, например углеродных нанотрубках. Этот подход позволяет стабилизировать одномерные объекты и получать нетривиальные структуры, в значительной степени, отличающиеся от их объемных форм. В этом исследовании предлагается уникальный подход по обратимой и контролируемой модуляции структуры и свойств одномерных объектов, заключенных в углеродные нанотрубки. Углеродные нанотрубки в исследовании играют роль как нанореактора для синтеза уникальных одномерных структур, так и наноконтейнера, выполняющего функцию подведенного резервуара-проводника с носителями заряда, а также фиксирующего и защитного каркаса. Основными объектами этого исследования являются одноатомные цепочки (йода, фосфора, серы и углерода-карбин) и одномерные кристаллы (галогенов и галогенидов металлов и др.). В проекте будет исследоваться изменение структуры и свойств нанообъекта, модуляцию зарядовых волн и фазовые переходы, вызванные температурными, размерными и электрон-фононными эффектами. Теоретически, фазовые переходы в одномерных объектах наблюдаются при низких температурах с “проскакиванием” сверхпроводящей фазы. Однако, последние теоретические и экспериментальные работы показывают, что возможна плавная модуляция свойств одномерного объекта с помощью варьирования уровня Ферми. Поэтому, одной из важных задач проекта является разработка и оптимизация метода позволяющего плавно менять свойства одномерного объекта в каналах нанотрубок. Подход по контролируемой модуляции структуры и свойств основан на взаимодействии объекта помещенного в наноконтейнер с электромагнитным полем или электромагнитным излучением. Основным экспериментальным методом решения поставленных задач является создание электрохимических ячеек и полевых транзисторов для контролируемого варьирования уровня Ферми углеродной нанотрубки с одномерным объектом во внутреннем канале. Ожидаемым результатом является обратимое и контролируемое переключение свойств одномерного объекта (металл – полупроводник - диэлектрик) и модуляция геометрии одномерного объекта. Разработка методики обратимой модуляции нанообъекта, позволит создавать наноустройсва и отдельные элементы, например, логические элементы наноэлектроники, фоточувствительные элементы с контролируемой шириной оптической щели и транзисторы.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---