Зависимость ширины запрещенной зоны алмаза от механического напряжения

N+1Наука

Механическая деформация превратит алмаз из диэлектрика в полупроводник и обратно

Роман Колесов

Ученые из России и США разработали теоретическую модель изменения электрической проводимости кристалла алмаза в широком диапазоне без разрушения его структуры. Модель показывает, что регулировать ширину запрещенной зоны алмаза можно с помощью направленной механической деформации сжатия-растяжения. При этом достаточная сила напряжения для таких превращений находится в области упругих деформаций, что позволяет избежать нестабильности фононов и графитизации. Исследование опубликовано в журнале PNAS.

Электропроводность материала зависит от ширины его запрещенной зоны — это энергия, которой необходимо обладать электрону, чтобы перейти из валентной зоны в зону проводимости. Алмаз, благодаря своим физико-механическим свойствам — желанный материал для решения множества задач, в том числе в экстремальных условиях. Но алмаз имеет ширину запрещенной зоны 5,6 электронвольт и относится к диэлектрикам. В таком состоянии он малопригоден для повсеместного использования в полупроводниковой технике. Заставить алмаз проводить ток — перспективная задача для разных областей науки.

Ширину запрещенной зоны можно менять, легируя материал, изменяя его молекулярную структуру. Чтобы добиться высокой проводимости, необходимо уменьшить ширину запрещенной зоны до нуля, а еще лучше при этом не нарушить кристаллическую решетку алмаза, чтобы он сохранил свои полезные качества. Добавление примесей также способствует усложнению конструкции, увеличивает вероятность возникновения дефектов. Поэтому важно найти наиболее простой и эффективный

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

OpenAI впервые за пять лет выпустила языковые модели с открытыми весами OpenAI впервые за пять лет выпустила языковые модели с открытыми весами

Компания OpenAI выпустила две большие языковые модели с открытыми весами

N+1
#пронауку: перейдет ли человечество на искусственное мясо #пронауку: перейдет ли человечество на искусственное мясо

Разбираемся, что такое растительное мясо и для чего оно нужно

РБК
Почему голубые пейзажи вызывают ностальгию и улучшают психическое самочувствие Почему голубые пейзажи вызывают ностальгию и улучшают психическое самочувствие

Как ностальгия влияет на наше психическое благополучие

ТехИнсайдер
9 странных предметов, найденных внутри статуй 9 странных предметов, найденных внутри статуй

Когда-то статуи считались подходящим местом, чтобы спрятать внутри что-то ценное

Maxim
Как быстро возбудить девушку: 12 способов (гид, который стоит держать под рукой) Как быстро возбудить девушку: 12 способов (гид, который стоит держать под рукой)

Не знаете, как быстро возбудить девушку до предела? Вы по адресу!

Playboy
Отстаньте от себя в постели: секрет женского оргазма Отстаньте от себя в постели: секрет женского оргазма

Считается, что современная женщина обязана испытывать оргазм

Psychologies
«Ведьмы» Роберта Земекиса: очень детское кино «Ведьмы» Роберта Земекиса: очень детское кино

«Ведьмы» — абсолютное торжество просчитанного наива

Esquire
«Работать на Брайана непросто». Бывшие сотрудники Coinbase рассказали о стиле лидерства Брайана Армстронга «Работать на Брайана непросто». Бывшие сотрудники Coinbase рассказали о стиле лидерства Брайана Армстронга

Как Брайан Армстронг общается с подчиненными и является ли он опытным лидером?

Inc.
Новые иммунные клетки восстановили поврежденные отростки нейронов Новые иммунные клетки восстановили поврежденные отростки нейронов

Эти клетки способны восстанавливать нейроны оптического нерва и спинного мозга

N+1
«Отдала им деньги, и только потом дошло». 4 новых схемы автоподставщиков «Отдала им деньги, и только потом дошло». 4 новых схемы автоподставщиков

Как мошенники разводят водителей на деньги

РБК
Алена Михайлова: эффектные фото актрисы с внеземной внешностью из сериала «Чики» Алена Михайлова: эффектные фото актрисы с внеземной внешностью из сериала «Чики»

Лучшие снимки звезды сериала «Чики»

Playboy
Откуда на самом деле появилось выражение «прекрасное далёко» Откуда на самом деле появилось выражение «прекрасное далёко»

Пришла пора узнать, куда в действительности улетела Алиса Селезнева

Maxim
Успех угрюмых северян: как создавались Angry Birds, Max Payne и другие игры-бестселлеры Успех угрюмых северян: как создавались Angry Birds, Max Payne и другие игры-бестселлеры

Отрывок из книги «Мастера геймдизайна» о создании суперпопулярных игр

Forbes
Как поддержать иммунитет Как поддержать иммунитет

Как преподаватели йоги поддерживают свой иммунитет осенью

Yoga Journal
Наушники считали выражение лица по форме щек Наушники считали выражение лица по форме щек

Американские инженеры создали наушники с функцией распознавания выражения лица

N+1
Индийские тихоходки засияли синим ради защиты от ультрафиолета Индийские тихоходки засияли синим ради защиты от ультрафиолета

Представители вида демонстрируют уникальные способности к выживанию

N+1
Александр Поломодов: Как инвестировать в цифровой маркетинг и работать с данными Александр Поломодов: Как инвестировать в цифровой маркетинг и работать с данными

Какую роль играет руководитель в сфере маркетинга

СНОБ
Всему свое место Всему свое место

Как организовать пространство маленькой прихожей

Добрые советы
Ученые воссоздали древние «пути жизни» Ученые воссоздали древние «пути жизни»

Ученые воспроизвели появление строительных блоков жизни из самых простых молекул

Популярная механика
8 говорящих фактов о главном голосе СССР 8 говорящих фактов о главном голосе СССР

К дню рождения диктора Юрия Левитана

Maxim
Данила Козловский: «Если ты снимаешь хорошие фильмы, кино — дело прибыльное» Данила Козловский: «Если ты снимаешь хорошие фильмы, кино — дело прибыльное»

Данила Козловский рассказал о подготовке своего нового фильма

Forbes
Ближайшей к Земле черной дыры на самом деле не существует Ближайшей к Земле черной дыры на самом деле не существует

Что за загадочный объект HR 6819?

Популярная механика
«Вольная вода. Истории борьбы за свободу на Дону» «Вольная вода. Истории борьбы за свободу на Дону»

Отрывок из книги Амирана Урушадзе об истории борьбы за свободу донских казаков

N+1
«Караоке-боксы могут стать началом карьеры в шоу-бизнесе» «Караоке-боксы могут стать началом карьеры в шоу-бизнесе»

Как локдаун подтолкнул сеть караоке-боксов к омниканальности

РБК
Знает больше 20 африканских диалектов и еще 9 фактов из жизни Шарлиз Терон Знает больше 20 африканских диалектов и еще 9 фактов из жизни Шарлиз Терон

Шарлиз Терон — уникальная актриса

Cosmopolitan
Вера в свою уникальность — лишь приятный самообман? Вера в свою уникальность — лишь приятный самообман?

Нам приятно думать, что мы уникальны, но так ли это на самом деле?

Psychologies
Восемь Audi, которые потрясли мир Восемь Audi, которые потрясли мир

Кто хочет стать властелином колец?

Maxim
Эти странные силы инерции Эти странные силы инерции

Силы инерции — очень необычны

Наука и жизнь
3 типа водителей, которые отвлекаются на смартфон 3 типа водителей, которые отвлекаются на смартфон

Сколько метров проезжает автомобиль, пока водитель смотрит на экран смартфона?

Psychologies
Скримеры, edutainment и секс в бункере: как делают квесты в России Скримеры, edutainment и секс в бункере: как делают квесты в России

Как «Клаустрофобия» погружает человека в другую реальность?

СНОБ
Открыть в приложении