Источники:
http://www.utwente.nl/en/archive/2013/08/quantum-effects-in-nanowires-at...
http://www.nanojournal.ru/events.aspx?cat_id=224&d_no=11804
Нанотехнологи из Университета Твенте впервые наблюдали квантовые эффекты в нановолокнах в самых обыкновенных условиях.
Открытие произошло случайно. Нанотехнологи, ведомые Гарольдом Зандвлиетом (Harold Zandvliet), при помощи самосборки атомов платины уже создавали нановолокна значительной длины, потенциально пригодные для использования в электронике. Поскольку золото и иридий по свойствам близки к платине, они считали, что без проблем воспроизведут результат и с этими материалами...
...Но если с золотом это и впрямь удалось, то иридиевые нановолокна почему-то отказывались собираться, распадаясь на коротенькие отрезки. Неудача? Без сомнения, да ещё какая, ведь даже причины столь странного поведения иридия оставались загадкой.
Но мозг недоумевает, а руки делают: экспериментаторы взялись измерить длину образовывавшихся чересчур коротких фрагментов и заметили удивительную вещь: все они либо были 4,8 нм в длину, либо имели кратный этой цифре показатель. То есть волокно иридия не просто самособиралось, а самособиралось с определённой длиной, всегда равной либо чётной точно двенадцати атомам в каждом нановолокне.
И вновь явление показалось донельзя странным. Теоретический анализ предоставил лишь один вариант, объясняющий подобное поведение. Всё дело, полагают учёные, в электронах проводимости, порождающих стоячие электронные волны, половина длины которых точно равна 4,8 нм, то есть размеру обрезка иридиевой нанонити. Эти стоячие электронные волны удалось обнаружить в завершённых образцах при помощи спектроскопии, а спровоцировавшие их образование электроны проводимости – электроны, находящимися вблизи уровня Ферми, – рассеивались с двух концов нанонити. Именно их влиянию приписывается ограничение длины единичного отрезка таких нитей.
Правда, в этом анализе есть одно, на первый взгляд, слабое место: самосборка нитей проводилась при комнатной температуре, никакого специального охлаждения не было.
Между тем стоячие электронные волны, по сути, имеют квантовую природу, и их наличие при температурах, столь далёких от абсолютного нуля, означает регистрацию квантовых эффектов в условиях, в которых современная физика считает их проявление невозможным. Очевидно, подобное происходит из-за предельной краткости процесса самосборки нановолокна.
В любом случае речь идёт об одном из самых высокотемпературных квантовых эффектов среди всех наблюдавшихся за всё время их изучения.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature Communications.