تولید نانوحلقه‌های متشکل از دو ماده

محققان
مرکز ملی علوم و فناوری نانو در چین اخیراً موفق به تولید نانوحلقه‌های
متشکل از دو ماده در آزمایشگاه شده‌اند. نتایج مطالعات این گروه در مجله
Advanced Materials منتشر شده است.

مواد با ساختار مشابه سولفید روی (وورتزیت) همانند اکسید روی و نیترید
گالیوم دارای یک ویژگی مشترک می‌باشند: وجود سطوح قطبی که ناشی از انتهای
آنیونی یا کاتیونی ساختار آنها در سطح می‌باشد. این ساختار بلوری منحصر به
فرد منجر به تولید نانوساختارهای متنوع و جالبی می‌گردد. به عنوان مثال،
بار قطبی می‌تواند در جهت به حداقل رساندن انرژی، تشکیل نانوساختارهای
جدیدی همچون نانوحلقه‌ها، نانوفنرها، نانوحلزون‌ها، و نانوشانه‌های یک طرفه
را القا نماید. با این حال تاکنون این پدیده مستقل تنها در مواد خالص و
تک‌جزئی مشاهده شده است.

یک تیم تحقیقاتی در مرکز ملی علوم و فناوری نانو در چین با حمایت بنیاد ملی
علوم طبیعی و برنامه ملی تحقیقات بنیادی یک ساختار حلقه‌ای جدیدی را ایجاد
کرده‌اند که از ترکیبی از اکسید روی و سولفید روی تشکیل شده و همانند
شانه‌ای است که دندانه‌های آن تنها به سمت داخل حلقه رشد کرده‌اند.

فرایند تشکیل این حلقه مورد مطالعه قرار گرفته و به فشار خمشی نسبت داده
شده است که از عدم تطابق ساختار شبکه‌‌ای اکسید روی و سولفید روی نشأت
می‌گیرد.

این مدل رشد با مدل‌های الکتروستاتیکی که قبلاً در مورد تشکیل نانوحلقه‌ها،
نانوفنرها، و نانوحلزون‌ها پیشنهاد شده بود، تطابق دارد، اما در عین حال
غالب بودن کشش سطح تماسی را در تشکیل این ساختار ویژه نشان می‌دهد. ساختار
حلقه اکسید روی/سولفید روی یک کاندیدای ایده‌آل برای بررسی نیمه‌هادی‌های
حلقوی گروه II-VI می‌باشد.