Исследователи из Калифорнийского Университета в Беркли обнаружили, что нанокристаллы могут проходить сквозь нанотрубки за счет электрического заряда, без плавления или сжатия, даже если эти трубки меньше в диаметре, чем нанокристаллы. В своей статье, опубликованной в журнале «Physical Review Letters», они описали эксперимент, в котором они наблюдали, как нанокристаллы железа проходят сквозь узкий канал нанотрубки без изменения своих свойств.
До этого уже было известно, что если вставить металлический нанокристалл в нанотрубку, то эти кристаллы могут перемещаться через такую трубку, если подается электрический ток. Скорость и направление движения нанокристаллов можно контролировать, изменяя величину и направления тока. Однако, проводимые до сих пор эксперименты, осуществлялись только с нанотрубками равномерной ширины. В этом новом эксперименте, проведенном исследователями, использовалась нанотрубка диаметром в 20 нм по всей длине, кроме средней части, в которой ее диаметр сжимался до 5 нм.
Предполагалось, что при приложении электрического напряжения к нанокристаллу железа, этот нанокристалл будет, пытаясь преодолеть встреченное сужение плавиться за счет тепловой энергии приложенного тока или разрушаться за счет сил проталкивающих его через отверстие по размерам меньшее, чем его диаметр.
Вместо этого, исследователи обнаружили, наблюдая процесс через электронный микроскоп, что кристалл был в состоянии двигаться через сужение, не подвергаясь каким-либо изменениям вообще. Он как бы просто переместил себя в другое место, не замечая этого сужения. Ученые также отметили, что скорость перемещения кристалла через сужение не зависит от его длины, при условии, что протекающий ток остается постоянным.
Исследователи пока не могут объяснить, как именно кристалл проходит сквозь сужение, но предполагают, что атомы на его задней стороне кристаллической решетки каким-то образом мигрируют, проникают, переносятся в его переднюю часть, и воссоздают, реконструируют кристалл в конце сужения, препятствующего его продвижению. Ученые предполагают, что открытое ими явление может привести к новым способам синтеза металлических кристаллов и добиться повышения их чистоты.
По данным – phys.org
