По сообщению компании IBM, ее специалистам удалось впервые измерить распределение электрических зарядов в углеродных трубках, диаметр которых не превышает 2 нм. Для сравнения – диаметр человеческого волоса больше в 50000 раз. Углеродные нанотрубки считаются перспективным строительным материалом для микросхем будущего, которые превзойдут современные кремниевые микросхемы по показателям микроминиатюризации, быстродействия и энергопотребления.

К настоящему моменту, в лабораторных условиях уже удавалось изготовить транзисторы с выдающимися характеристиками на основе углеродных нанотрубок, но камнем преткновения является повторяемость конструкций. Дело в том, что нанотрубки чрезвычайно чувствительны к внешней среде. Их свойства, такие, как электропроводность, могут измениться при наличии посторонних примесей, влияя на работу прибора. Аномалии обычно носят локальный характер и изменяют плотность электронов. Для производства более надежных транзисторов нужен надежный метод измерения распределения заряда в углеродных нанотрубках. До сих пор такого метода не было, но группа ученых IBM решила эту проблему.

В основе разработки – анализ длины волны излучения, отраженного от нанотрубки (комбинационное рассеяние света, известное, как эффект Рамана). Ученым удалось установить зависимость изменения частоты (цвета) от электронной плотности. На иллюстрации видно, как изменения цвета соответствуют распределению электрического заряда на поверхности электронного прибора из нанотрубок.