Научная группа из Сингапура создала квантовые точки на основе молекул фуллерена

Область применения квантовых точек обязательно будет расширяться, но уже сейчас понятно, что их можно использовать при изготовлении транзисторов, светодиодов и дисплеев. Точки также рассматриваются в качестве кандидатов на роль кубитов в будущих квантовых компьютерах.

Фуллерены, открытые в 80-х годах прошлого века, представляют собой выпуклые замкнутые многогранники, образованные атомами углерода. Первым (и, разумеется, наиболее известным и полно изученным) представителем семейства стал фуллерен С₆₀ — состоящая из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников структура, которая напоминает футбольный мяч.

Преобразование молекул С₆₀ в квантовые точки размером менее 10 нм авторы выполняли на рутениевой поверхности. На первой стадии процесса взаимодействие С₆₀ и Ru приводит к формированию поверхностных вакансий (точечных дефектов кристаллической структуры), и молекулы фуллерена «встраиваются» в поверхность. С ростом температуры и при содействии рутения, выполняющего функцию катализатора, захваченные молекулы распадаются на углеродные кластеры. Тщательно контролируя условия опыта, учёные добились объединения этих кластеров в аккуратные гексагональные квантовые точки при температуре около 825 К.

Полученные квантовые точки можно назвать графеновыми, поскольку они построены из углеродных молекул. В отличие от «чистого» графена с нулевой шириной запрещённой зоны, квантовые точки имеют сформированную энергетическую щель, ширина которой зависит от их размера.

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Подготовлено по материалам Physicsworld.Com.