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

Две трети ключевых зон биоразнообразия в тропиках столкнулись с новым уровнем жары Две трети ключевых зон биоразнообразия в тропиках столкнулись с новым уровнем жары

66% зон в мировых тропических лесах испытывают новые температурные режимы

N+1
Лендок Лендок

Ринат Умяров — гений нетворкинга

Собака.ru
Что случилось у червей: маленькая загадка большой эволюции Что случилось у червей: маленькая загадка большой эволюции

Почему кольчатые черви — одна из самых успешных на планете групп организмов

СНОБ
История одной песни: «Runaway Train» Soul Asylum, 1992 История одной песни: «Runaway Train» Soul Asylum, 1992

Песня, при помощи которой люди находили пропавших детей

Maxim
Держать удар: что такое «экванимити» и как бизнесмены ищут опору в невозмутимости Держать удар: что такое «экванимити» и как бизнесмены ищут опору в невозмутимости

Экванимити — умение сохранять внутреннее спокойствие и гармоничное состояние

Forbes
Высокая температура повредила ДНК сперматоцитов Высокая температура повредила ДНК сперматоцитов

В нагретых сперматоцитах активно мобилизовались транспозоны Tc1/mariner

N+1
Эдит Хэд. Доктор по одежде Эдит Хэд. Доктор по одежде

Единственная в истории обладательница восьми "Оскаров" не была актрисой

Караван историй
9 странных причин, благодаря которым актеры получили свои роли 9 странных причин, благодаря которым актеры получили свои роли

Удар режиссера в пах, пятидневный запой и умение сильно вспотеть…

Maxim
Истории самых знаменитых заставок киностудий Истории самых знаменитых заставок киностудий

Откуда брались все эти горы, львы да серпы с молотами

Maxim
100 самых честных правил мужского гардероба! Часть 1: верхняя одежда, пиджак, рубашка 100 самых честных правил мужского гардероба! Часть 1: верхняя одежда, пиджак, рубашка

Как быть, если хочется добавить в образ солидности?

Maxim
Протоклетки сохранили химический состав при выпаривании Протоклетки сохранили химический состав при выпаривании

Коацерватные капли оказались устойчивы к чередование сухих и влажных условий

N+1
Кузькины бабушки Кузькины бабушки

Новая и стильная экранизация одной из самых жутких сказок Роальда Даля

Weekend
Пять опор крепкого иммунитета Пять опор крепкого иммунитета

Можно ли «прокачать», усилить и простимулировать иммунитет?

Yoga Journal
Как два программиста из России уехали в Долину, придумали простой конструктор для сбора аналитики и привлекли $6,2 млн Как два программиста из России уехали в Долину, придумали простой конструктор для сбора аналитики и привлекли $6,2 млн

Сегодня их продуктом пользуется около 70 000 человек по всему миру

Forbes
Где строить карьеру во время пандемии: список самых перспективных сфер Где строить карьеру во время пандемии: список самых перспективных сфер

Куда идти работать, чтобы застраховать себя от увольнения и заработать деньги

Forbes
Как заниматься спортом без вреда для здоровья: 5 правил Как заниматься спортом без вреда для здоровья: 5 правил

Какие тренировки разрушают здоровье, а какие помогают укрепить его?

РБК
Голштинских коров осветлили с помощью генного редактирования Голштинских коров осветлили с помощью генного редактирования

Ученые изменили окраску коров - это поможет им приспособиться к жаркой погоде

N+1
Умозрение в красках и числах Умозрение в красках и числах

Александр Панкин — последний представитель религиозно-математической философии

Weekend
Пора ли уезжать из России? Пора ли уезжать из России?

Миллионы людей снова задумались о том, что лучше все-таки жить за границей

GQ
Little Big Little Big

Илья Прусикин (Little Big) о сыне, современной музыке, съемках и страхах

ЖАРА Magazine
Как помочь ребенку выбрать профессию? Как помочь ребенку выбрать профессию?

Как помочь ребенку оценить свои способности и возможности?

Домашний Очаг
«Пандемия сорвала маски: стало очевидно, кто на что способен» «Пандемия сорвала маски: стало очевидно, кто на что способен»

Почему пандемия повысит спрос на позитивный менеджмент в российских компаниях?

РБК
«В порядке порой скрывается истинное безумие». «Ширли» — байопик об одной из самых недооцененных современниками писательниц XX века «В порядке порой скрывается истинное безумие». «Ширли» — байопик об одной из самых недооцененных современниками писательниц XX века

Чем кинопортрет писательницы Ширли Джексон отличается от сотен других фильмов

Forbes
Голых землекопов уличили в оккупации соседних колоний и воровстве детенышей Голых землекопов уличили в оккупации соседних колоний и воровстве детенышей

Высокий уровень агрессии объясняет, почему колонии этих грызунов многочисленны

N+1
Условия Земли оказались не самыми пригодными для жизни Условия Земли оказались не самыми пригодными для жизни

Ученые считают, что есть во Вселенной места и получше

Популярная механика
Деменция, моя любовь Деменция, моя любовь

Дебютный фильм Вигго Мортенсена «Падение» — история об отношениях с родителями

Weekend
Что означают цветные лужицы под твоей машиной: гид по шести видам пятен Что означают цветные лужицы под твоей машиной: гид по шести видам пятен

Вглядываемся в машинные пятна вместе

Maxim
Симулятор войны Симулятор войны

Современные дети не играют в войну, зато в нее играют их родители

Популярная механика
10 способов побыстрее заснуть 10 способов побыстрее заснуть

Забудь о бессоннице, как о страшном сне!

Maxim
Как ускорить рост мышц: 6 главных правил Как ускорить рост мышц: 6 главных правил

Одних упорных тренировок мало для того, чтобы нарастить мышцы

Playboy
Открыть в приложении