Большинство современных электроприборов не могут обойтись без проводов и кабелей. А различным наноустройствам очень пригодятся нанопровода и нанокабели. Поэтому разработка одномерных проводников является важным направлением нанотехнологий.
Китайские исследователи предложили простой метод синтеза нанокабелей из силицида титана TiSi2. Этот важный материал обладает отличной электропроводностью и стабильностью при высоких температурах и может оказаться полезен для создания электрических наноцепей.
Кабели TiSi2 формируются в процессе физического осаждения из паровой фазы (PVD). Для синтеза используется титановая пудра и кремниевая пластина. Реакция протекает в токе аргона при 800°С. Длина полученных нанопроводов составляет около 10 мкм, а диаметр варьируется в интервале 50-300 нм. При ближайшем рассмотрении оказалось, что провода имеют монокристаллическую сердцевину из TiSi2 и аморфную оболочку из SiO2 толщиной 10 нм. По-видимому, их формирование протекает по реакции Ti+Si+O2→TiSi2(кр)+SiO2(ам).
Электрические свойства оболочки проводов были исследованы при помощи атомно-силового микроскопа. Она оказалась хорошим изолятором, выдерживающим напряжения до 10 В.
Для измерения проводимости сердцевины к проводам были приделаны платиновые электроды при помощи сфокусированного ионного пучка (FIB deposition). При этом часть изолирующей оболочки стравливалась. Зависимость I(U) оказалась линейной, рассчитанное удельное сопротивление провода составило 5.3×10-6 Ом м. Максимальная плотность тока достигает 3.1×1011 А/м2, что на пять порядков больше, чем у меди, и сравнимо с плотностью тока в углеродных нанотрубках.
Работа «Synthesis and electrical properties of TiSi2 nanocables» опубликована в журнале Applied Physics Letters.
