یکی از سوالات در بخش نانوسیم این است که آیا الکترونها در طول رشتهسیمها به حرکت در میآیند یا در بین نانوسیمها. یک گروه تحقیقات آلمانی معتقد بود که الکترونها به موازات طول نانوسیم به حرکت در میایند اما همتایان ژاپنی آنها معتقد بودند که الکترونها میان رشتههای نانوسیم حرکت میکنند. اخیرا یک گروه تحقیقاتی این دو ادعا را تست کرده و در نهایت دریافتند که حق با گروه آلمانی میباشد و الکترون در موازات طول رشته نانوسیم حرکت می کند.
بررسی خط سیر الکترون در نانوسیمها
نانوسیمها دارای سطح مقطعی کوچکتر از یک نانومتر مربع هستند که به یک سطحی از جنس نیمههادی، ژرمانیوم، متصل هستند. این نانوسیمهای عاری از نقص در فاصله ۱٫۶ نانومتری یکدیگر قرار گرفتهاند. این شرایط موجب میشود تا الکترونها رفتار تک بعدی داشته باشند.
در مقالهای که اخیرا پژوهشگران آلمانی تحت عنوان Origin of the Au/Ge(001) metallic state در نشریه Nature Physics به چاپ رساندند نشان دادند که الکترون در مسیر موازی با طول رشته نانوسیم حرکت میکند در واقع خط سیر الکترون همانند جادهای در طول نانوسیم قرار گرفته است. این درحالی است که پژوهشگران ژاپنی در پاسخ به این یافته محققان آلمانی ادعا کردند که الکترونها در مسیری عمود بر خط تراز نانوسیمها حرکت دارند.
هارولد زاندولیت و همکارانش از گروه نانومواد و اینترفیس فیزیک تصمیم گرفتند که این موضوع را تست کنند. برای این کار باید از مسیر حرکت الکترون تصویربرداری میشد تا مشخص شود که حق با کدام گروه است. نتایج این تست نشان داد که حق با گروه آلمانی است بهطوری که الکترون در موازات طولی نانوسیم حرکت میکند. البته این تست نشان داد که انتقال بار در پستی و بلندیهای نانوسیم، میان دو رشته مجاور اتفاق میافتد و درطول نانوسیم این پدیده رخ نمیدهد. در نهایت این پژوهش رفتار حملکنندههای بار را در مقیاس اتمی نشان داد.
