"Anomalous high capacitance in a coaxial single nanowire capacitor". Z. Liu, Y. Zhan, G. Shi, S. Moldovan, M. Gharbi, L. Song, L. Ma, W. Gao, J. Huang, R. Vajtai, F. Banhart, P. Sharma, J. Lou, P. M. Ajayan. NATURE COMMUNICATIONS 3, 879 (2012). DOI: 10.1038/ncomms1833
Building entire multiple-component devices on single nanowires is a
promising strategy for miniaturizing electronic applications. Here we
demonstrate a single nanowire capacitor with a coaxial asymmetric Cu-Cu2O-C
structure, fabricated using a two-step chemical reaction and vapour
deposition method. The capacitance measured from a single nanowire
device corresponds to ~140 μF cm−2, exceeding previous
reported values for metal–insulator–metal micro-capacitors and is more
than one order of magnitude higher than what is predicted by classical
electrostatics. Quantum mechanical calculations indicate that this
unusually high capacitance may be attributed to a negative quantum
capacitance of the dielectric–metal interface, enhanced significantly at
the nanoscale.
La construcción dispositivos multicomponentes completos en un solo nanoalambre es una estrategia prometedora para la miniaturización de aplicaciones electrónicas. Aquí se demuestra un capacitor hecho de un solo nanoalambre con una estructura asimétrica coaxial de Cu-Cu2O-C, elaborada a partir de una reacción química de dos pasos y depositada por un método de vapor. Se midió la capacitancia del dispositivo hecho de un solo nanoalambre, y corresponde a ~140 μF cm−2, lo cual excede los valores que previamente se han reportado para microcapacitores metal-aislante-metal, el valor es un orden de magnitud superior al que predice la electrostática clásica. Cálculos hechos a partir de mecánica cuántica indican que esta inusual alta capacitancia puede deberse a una capacitancia cuántica negativa de la interfaz dieléctrico-metal, la cual en la nanoescala se ve incrementada notablemente.
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