Ion tracks as electrically conducting nanowires
作为导电纳米线的离子轨迹
基本信息
- 批准号:206649505
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2012
- 资助国家:德国
- 起止时间:2011-12-31 至 2015-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Ion tracks in matter are generated during irradiation with swift heavy ions by high and very local electronic energy loss. The structural changes induced in this way often yield to amorphous tracks or defect enriched latent tracks. In very few cases one finds a local phase transformation form an electrically insulating to a conductive phase. This is the case for tetrahedral amorphous carbon (ta-C) which locally converts to a sp2 bonded conductive phase upon irradiation with e.g. GeV 238U ions. The diameter of the conducting tracks is only 8 nm. Thus, conducting ion tracks possess the potential to realize novel nanoscale electronic devices. It seems that beside ta-C other materials like VO2 , rare earth nickelates and Fe3O4, which undergo an insulator-metal transition as function of temperature, are also suited to generate conducting ion tracks. Such systems may be of interest for all-oxide electronic devices and because of their thermoelectric behaviour. The aim of the proposal is to tailor the track conductivity in ta-C towards high and uniform conductivity with Ohmic conduction. This shall be achieved by doping of the ta-C matrix with suited metal atoms and also by ion irradiation with high charge state ions (high energy loss). Furthermore, the formation, the microstructure and the properties of conducting ion tracks in VO2 thin films shall be investigated. The potential of ion track electronics shall be studied for interrupted tracks, prepared by irradiating layered film structures of ta-C and insulating BN spacer layers. In this way conducting ion tracks provide the contacts to a small volume of few nm3 in size which may exhibit Coulomb blockade effects even at room temperature.
物质的离子轨道是在辐照过程中产生的,而迅速的重离子则因高和局部的电子能量损失而产生。以这种方式引起的结构变化通常会导致无定形的轨道或缺陷富集的潜在轨道。在很少的情况下,人们发现局部相变形成了向导电相的电绝缘。四面体无定形碳(TA-C)就是这种情况,该碳(TA-C)局部转化为SP2键合中的导电相,例如,例如GEV 238U离子。导电轨道的直径仅为8 nm。因此,传导离子轨道具有实现新型纳米级电子设备的潜力。除了TA-C之外,其他材料(如Vo2,稀土镍和Fe3O4)在温度的函数上进行了绝缘子 - 金属转变,也适用于产生导电的离子轨道。此类系统对于全氧化电子设备以及其热电行为可能引起人们的关注。该提案的目的是通过欧姆传导来调整TA-C中的轨道电导率,以降低电导率和均匀的电导率。这应通过使用适合金属原子的TA-C基质以及高电荷态离子(高能量损失)的离子照射来实现。此外,应研究VO2薄膜中导电轨道的形成,微结构和特性。应研究离子轨道电子设备的潜力,以进行中断的轨道,并通过辐射TA-C的分层膜结构和绝缘BN间隔层制备。通过这种方式进行离子轨道的触点可为少量NM3少量的接触提供,即使在室温下,也可能会显示出库仑的封锁作用。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Nano-hillock formation in diamond-like carbon induced by swift heavy projectiles in the electronic stopping regime: Experiments and atomistic simulations
- DOI:10.1063/1.4752455
- 发表时间:2012-09
- 期刊:
- 影响因子:4
- 作者:D. Schwen;E. Bringa;J. Krauser;A. Weidinger;C. Trautmann;H. Hofsäss
- 通讯作者:D. Schwen;E. Bringa;J. Krauser;A. Weidinger;C. Trautmann;H. Hofsäss
Conducting ion tracks generated by charge-selected swift heavy ions
由电荷选择的快重离子产生的导电离子轨迹
- DOI:10.1016/j.nimb.2016.05.010
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:Gehrke;Krauser;Trautmann;Severin;Bender;Rothard;Hofsäss
- 通讯作者:Hofsäss
Conductive tracks of 30-MeV C60 clusters in doped and undoped tetrahedral amorphous carbon
掺杂和未掺杂四面体非晶碳中 30-MeV C60 团簇的导电轨迹
- DOI:10.1016/j.nimb.2012.12.081
- 发表时间:2013
- 期刊:
- 影响因子:1.3
- 作者:Krauser;Gehrke;Hofsäss;Trautmann;Weidinger
- 通讯作者:Weidinger
Analysis of Immittance Spectra: Finding Unambiguous Electrical Equivalent Circuits to Represent the Underlying Physics
导抗谱分析:寻找明确的电气等效电路来表示基础物理
- DOI:10.1103/physrevapplied.4.044007
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:4.6
- 作者:J. A. Amani;T. Koppe;H. Hofsäss;U. Vetter
- 通讯作者:U. Vetter
Electrical conduction of ion tracks in tetrahedral amorphous carbon: temperature, field and doping dependence and comparison with matrix data
四面体非晶碳中离子轨迹的电传导:温度、场和掺杂依赖性以及与矩阵数据的比较
- DOI:10.1088/1367-2630/17/12/123009
- 发表时间:2015
- 期刊:
- 影响因子:3.3
- 作者:Krauser;Gehrke;H.-G.Hofsäss;Trautmann;Weidinger
- 通讯作者:Weidinger
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