Углеродные нанотрубки – квантовые резисторы

Примером нанорезисторов, обладающих баллистической проводимостью, являются углеродные нанотрубки (см. § Графен, нанотрубки и фуллерены). Известно, что угол закручивания нанотрубки определяет её электрические свойства. Дальше речь пойдёт только о нанотрубках с высокой проводимостью.

Рисунок 38. (a) – электрод с выходящими из него углеродными нанотрубками нависает над поверхностью ртути, к которой приближается одна из нанотрубок; слева внизу – изображение нанотрубки погрузившейся в ртуть и образовавшийся при этом мениск жидкости. (b) – зависимость проводимости нанотрубки от глубины её погружения в единицах кванта проводимости G₀=1/R₀. Взято из Poncharal с сотр. (Journal of Physical Chemistry B, v.106, p.12104, 2002).

Открытие квантового (дискретного) характера проводимости у углеродных нанотрубок было сделано, когда измеряли зависимость их сопротивления от длины, погружая их в ртуть (см. рис. 38). Диаметр нанотрубок составлял от 1,4 до 50 нм, а длина – от 1 до 5 мкм. Но, несмотря на такой большой разброс в размерах сопротивление ВСЕХ нанотрубок составляло около 12,9 кОм.