Los continuos avances en las tecnologías cuánticas se basan en la producción de alambres a escala nanométrica. Aunque se han utilizado varias tecnologías nanolitográficas de última generación y procesos de síntesis de abajo hacia arriba para diseñar estos conectores, persisten desafíos críticos en el crecimiento de alambres cristalinos uniformes a escala atómica y en la construcción de redes nanoestructuradas. En estos sistemas 1-D la interacción entre espines electrónicos se vuelve muy importante y se pueden producir los aislantes o semiconductores tipo Mott, llamados así según el tamaño de la banda prohibida que se genere. Los alambres 1-D crecidos con los procesos aquí descritos hacen posible el estudio de estos dispositivos tipo Mott, lo que contribuye al conocimiento de aspectos básicos de la física de la materia condensada. Asimismo, la fabricación de nanoalambres y uniones 1-D tiene el potencial de aumentar cuantiosamente la integración de circuitos electrónicos.
Un grupo de investigadores de Japón y de Alemania descubrió un método simple para fabricar alambres a escala atómica, en forma de nano-anillos, líneas y uniones con forma de X o Y. Los alambres monocristalinos de b-RuCl3 a escala atómica fueron crecidos sobre sustratos de grafito mediante el depósito a láser pulsado, con el grosor de una celda unitaria. Tienen un ancho exacto de dos y cuatro celdas unitarias (1,4 y 2,8 nm), longitudes de hasta unos pocos micrómetros y su banda prohibida es comparable a la de los semiconductores de brecha amplia.
Los investigadores fabricaron los patrones para realizar nanocircuitos cuánticos, incluidas uniones atómicamente uniformes y nanoanillos. El equipo formó e integró los patrones de nanoalambres como parte de un proceso de crecimiento de película delgada, promoviendo el autoensamblaje.
Los alambres atómicos cristalinos 1-D y las redes que aquí se describen ofrecen una posibilidad sumamente interesante de fenómenos de autoensamblaje no equilibrado al nivel atómico, de estados electrónicos exóticos y tecnologías cuánticas.
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