Kawat nano

Kawat nano (nanowire) adalah suatu struktur nano, dengan diameter berskala nanometer (10⁻⁹ meter). Hal ini juga dapat didefinisikan sebagai rasio panjang terhadap lebar yang lebih besar dari 1000. Atau, kawat nano dapat didefinisikan sebagai struktur yang memiliki ketebalan atau diameter yang dibatasi pada puluhan nanometer atau kurang dan panjang tak terbatas. Pada skala ini, efek mekanika kuantum sangat penting - yang menciptakan istilah "kawat kuantum". Berbagai jenis kawat nano terdapat saat ini, termasuk superkonduktor (misal YBCO^[1]), logam (misal Ni, Pt, Au), semikonduktor (misal Kawat nano silikon (Silicon nanowires, SiNWs), InP, GaN) dan insulator (misal SiO₂, TiO₂). Kawat nano molekuler terdiri dari unit molekul yang berulang baik organik (misalnya DNA) atau anorganik (misalnya Mo₆S_9−xI_x).

Kawat nano umumnya memperlihatkan aspek rasio (rasio panjang-terhadap-lebar) sebesar 1000 atau lebih. Dengan demikian mereka sering disebut sebagai material satu dimensi (1-D). Kawat nano memiliki banyak sifat menarik yang tidak terlihat di material ruah atau tiga dimensi (3-D). Hal ini disebabkan karena elektron di kawat nano yang dibatasi kuantum dan dengan demikian menempati tingkat energi yang berbeda dari kesatuan tingkat energi atau pita tradisional yang ditemukan dalam material ruah.

Fitur khusus dari pembatasan kuantum ini ditunjukkan oleh kawat nano tertentu yang menampakkan diri dalam nilai-nilai diskrit dari konduktansi listrik. Nilai diskrit tersebut berasal dari pembatasan mekanika kuantum pada jumlah elektron yang dapat melakukan perjalanan melalui kawat pada skala nanometer. Nilai-nilai diskrit sering disebut sebagai konduktansi kuantum dan merupakan kelipatan bilangan bulat

${\displaystyle {\frac {2e^{2}}{h}}\simeq 77.41\;\mu S}$

Mereka merupakan inversi dari satuan hambatan yang dikenal h/e², yang secara kasar sebanding dengan 25812.8 ohm, dan dirujuk sebagai konstanta von Klitzing R_K (dinamai dari Klaus von Klitzing, pencetus kuantisasi pasti). Sejak tahun 1990, nilai konvensional tetap R_K-90 telah diterima.^[4]

Contoh kawat nano termasuk kawat nano molekul anorganik (Mo₆S_9−xI_x, Li₂Mo₆Se₆), yang dapat berdiameter 0.9 nm dan panjang ratusan mikrometer. Contoh penting lain didasarkan pada semikonduktor seperti InP, Si, GaN, dan sebagainya, dielektrik (misal SiO₂,TiO₂), atau logam (misal Ni, Pt).

Ada banyak aplikasi di mana kawat nano dapat menjadi penting dalam perangkat elektronik, opto-elektronik dan nanoelektromekanik, sebagai aditif dalam komposit canggih, untuk interkoneksi logam dalam perangkat kuantum nano, sebagai emiter-medan dan sebagai pengarah untuk nanosensor biomolekuler.

Terdapat dua pendekatan dasar untuk mensintesis kawat nano: top-down dan bottom-up. Pendekatan top-down approach mereduksi sepotong besar material menjadi potongan-potongan kecil, dengan berbagai cara seperti litografi atau elektroforesis. Pendekatan bottom-up mensintesis kawat nano dengan menggabungkan konstituen adatom. Kebanyakan teknik sintesis menggunakan pendekatan bottom-up. sintesis awal melalui kedua metode ini mungkin sering diikuti oleh tahapan perlakuan termal kawat nano, sering kali melibatkan suatu bentuk oksidasi pembatasan diri, untuk menyetel dengan baik ukuran dan aspek rasio struktur.^[5]

Produksi kawat nano menggunakan beberapa teknik laboratorium yang umum, seperti suspensi, deposisi elektrokimia, deposisi uap, dan pertumbuhan VLS. teknologi jalur Ion memungkinkan pertumbuhan kawat nano yang homogen dan tersegmentasi hingga berdiameter 8 nm.

Lihat entri kawat nano di kamus bebas Wiktionary.

• Nanohedron.com | Nano Image Gallery several images of nanowires are included in the galleries.
• Stanford's nanowire battery holds 10 times the charge of existing ones
• Original article on the Quantum Hall Effect: K. v. Klitzing, G. Dorda, and M. Pepper; Phys. Rev. Lett. 45, 494–497 (1980). Diarsipkan 2004-09-18 di Wayback Machine.
• Strongest theoretical nanowire produced at Australia's University of Melbourne.
• Penn Engineers Design Electronic Computer Memory in Nanoscale Form That Retrieves Data 1,000 Times Faster. Diarsipkan 2007-10-12 di Wayback Machine.
• One atom thick, hundreds of nanometers long Pt-nanowires are one of the best examples of self-assembly. (University of Twente) Diarsipkan 2008-10-13 di Wayback Machine.