Арнайы физикалық қасиеттері бар материалдар

Жоғары тығыздықты магнитті жазбалар бүркеншіктері үшін қиын балқитын косылыстардың коспасы (ZrN, AIN және т.б.) бар нанокристалды темір үлпектерін қолдану перспективті. Үлпектер азотты плазмада Fe балқымаларынан нысананы магнетронды шашырату арқылы алынады.

Наноқұрылым есебінен мұндай балқымалардың қанығу индукциясы жоғары (1,6-1,8 Т), ал коэрцитивті күші аз (4-6 А/м) болады. Құрылымда қиын балқитын бөлшектердің болуы жеткілікті термиялық тұрақтылық пен тозуға деген жоғары төзімділікті қамтамасыз етеді.

Басым бөлігінде механохимиялық синтез әдістерімен алынатын Fe-Nd-В және Fe-Sm-N негізінде нанокристалды магнитті қатты материал- дар да кеңінен қолданылады. Жоғарғы коэрцитивті күш (2000 кА/м) пен жоғары магнитті энергия ((ВИ) = 175 кДж/м3) олардың аз мөлшерінің мах тұрақты магниттерді дайындау үшін тиімді қолданылуын қамтамасыз етеді.

Тәжірибелік диодтар мен транзисторларды, яғни көміртекті нанотүтікшелер мен басқада нанообьектілер негізіндегі екі және үш электронды элементтерді жасаудың мысалдары көп. Бір электронды молекулалық транзистор сызбанұсқасы 6.32-суретте көрсетілген. Графит бетіндегі стеарин қышқылының көп қабатты үлпектерінде (Ленгмюр-Блонджетт үлпектері) орналасқан (Pd,(CО),(P(C.Н,),), типіндегі қосылыстар лигандты қабыршақтары Pd және Pt негізіндегі кластерлі бөлшектер реттелген екі өлшемді торды түзеді. Вольт-амперлі сипаттамаларды зерттеу наноэлектрониканың бір электронды сызбанұсқаларын құрастыру мүмкіндігін дәлелдеді. Бағалау көрсеткендей, мұндай құрылымдардағы элементтер тығыздығы 1см2-ге 1013-нен астам, ал тез әсер көрсету 1 с аралығында 1012 операциядан астам болуы мүмкін.

Жоғарыда аталған мысалдар микромөлшерлерден наномөлшерлерге біртіндеп ауысып келетін электрониканың дамуындағы наноматериалдар рөлін көрсетеді. Мурдың эмпирикалық заңына сәйкес электронды құрылғылар мөлшері уақытқа байланысты экспоненциалды түрде азаяды (шамамен 1,5-2 жылда екі есе азаяды). Бұл болжамдардың жүзеге асуына байланысты пессимизм білдірілген, өйткені әдеттегі технологиялар электроника дамуының мұндай қарқындарын қамтамасыз ете алмады. Бірақ, нанобаспалы литографиядағы және басқа да нанокұрылымдарды жинактау әдістеріндегі соңғы жетістіктер наноэлектроникадағы табыстарға үміт береді. Осыған байланысты молекулалар мен супермолекулалы материалдарды қолданатын молекулалық электроника әдістеріне үлкен көңіл бөлінуде. Көміртекті нанотүтікшелерден жасалған сымдармен қосылған және молекулалардан электронды сызбанұсқаларды жинау іске асады, жазу тығыздығы қазіргі заманғы құрылғылардан 'милли- он(!) есе жоғары құрылғыларды жасауға мүмкіндік бар. Сонымен қатар, қолданылатын куат миллиард (!) есе азаяды деп күтілуде.

Құрамында ротаксан молекулалары бар молекулалық ауыстырып- қосқыш, мысалы, қызығушылық тудырады. Бұл молекулалар сыртқы әсерлерден (мысалы, жарық, магнит, электр және температуралық өрістер) қайтымды түрде бір-біріне қатысты орналасуын өзгертуі мүмкін.

Ротаксандар негізіндегі молекулалық ауыстырып-қосқыштар қосылған түрде (әдетте бұл химиялық тотықсызданған күй) бос орбитальдар арасындағы электрондардың түннельденуі есебінен өткізгіштікке ие. Берілген кернеуді арттырғанда пайда болатын тотыққан күйде кедергі пайда болып, түннельдену мүмкін болмайды (ауыстырып-қосқыш ажырайды). Бұл екі күй өткізгіштерінің айырымы 103, бұл әдеттегі жартылай өткізгіш транзисторлардан (бұларда 106) біршама төмен. Мұндай құрылғылар үшін басқа молекулаларды іздеу жалғасуда.

Ядролық материалдар. Кеуекті бериллий термоядролық реакторлардың тритий қайталаушы бланкетін дайындау үшін перспективті болып саналады.

Кеуектілігі 20-30% бериллийден жасалған бұйымдар нейтрондарды көбейткіш пен бейнелегіш рөлін атқарады. Мұндай бұйымдардың беріктігін арттыру үшін және ашық куыстары бар микроұяшықты құрылымды түзу үшін ірі кристалды бериллий ұнтағына ВеН, қосылады. Оның бериллий нанобөлшектерінің түзілу есебінен ыдырауы бөлшектер арасындағы беттесудің беріктелуіне, ал сутегінің бөлінуі ашық қуыстардың түзілуіне мүмкіндік береді. Сәулелену өнімдерінің шығу жолдары ретіндегі бөлім беттерінің көп болуынан нанокристалды құрылым жоғары ағынды жылдам және жылулық атомды реакторлардың жылу болетін элементтеріне арналған аз ісінетін қабыршақты және жанармайлық материалдарды жасау кезінде пайдалы болуы мүмкін.