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

Тропические болота нивелировали успехи арктических в поглощении углерода Тропические болота нивелировали успехи арктических в поглощении углерода

Почему снижается продуктивность болот, поглощающих углерод

N+1
Кузькины бабушки Кузькины бабушки

Новая и стильная экранизация одной из самых жутких сказок Роальда Даля

Weekend
Мозг просыпается постепенно, и волна активация идет ото лба к затылку Мозг просыпается постепенно, и волна активация идет ото лба к затылку

Чем процесс пробуждения отличается от процесса засыпания?

ТехИнсайдер
Красное вино: польза и вред для здоровья мужчин и женщин Красное вино: польза и вред для здоровья мужчин и женщин

Положительные и отрицательные эффекты употребления красного вина для организма

Playboy
Дышать или не дышать: насколько эффективна дорогостоящая ксенонотерапия Дышать или не дышать: насколько эффективна дорогостоящая ксенонотерапия

Ксенонотерапия: что это за метод, безопасен ли он и насколько полезен в лечении?

Forbes
6 стереотипов о мужчинах и женщинах, подтвержденных наукой 6 стереотипов о мужчинах и женщинах, подтвержденных наукой

Не спорьте, когда в очередной раз услышите эти факты о мужчинах и женщинах

Популярная механика
10 необычных Peugeot 10 необычных Peugeot

Компания Peugeot была основана в 1810 году и производила… кофемолки

Популярная механика
В ритме продуктивности: как музыкальный вкус влияет на успех в работе В ритме продуктивности: как музыкальный вкус влияет на успех в работе

Какую музыку нужно слушать, чтобы быть продуктивнее

Forbes
Что такое читмил? Что такое читмил?

Как отступать от диеты, не рискуя набрать вес

Лиза
Колонка: как я перестал беспокоиться и полюбил свою лысину Колонка: как я перестал беспокоиться и полюбил свою лысину

Как Мюррей Кларк перестал считать облысение проблемой

Esquire
Шпион, который всех покорил: ушел из жизни сэр Шон Коннери Шпион, который всех покорил: ушел из жизни сэр Шон Коннери

Сэр Шон Коннери навсегда останется в памяти настоящим английским аристократом

Forbes
Пять «ЗА» за закаливание Пять «ЗА» за закаливание

Закаливание – это возможность использовать ресурсы собственного организма

Здоровье
Месть внука Месть внука

Сын казнённого царевича Алексея едва не пустил прахом все начинания деда

Дилетант
ВИЭ в России: первый шаг сделан, что дальше? ВИЭ в России: первый шаг сделан, что дальше?

Энергетика на возобновляемых источниках уверенно теснит традиционную

Forbes
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
Трагическое наследство Трагическое наследство

Как Катерина Босов оказалась втянутой в борьбу за активы мужа

Forbes

Можно ли говорить о формировании новой этики в эпоху соцсетей?

Esquire
И все-таки они существуют И все-таки они существуют

Нобелевскую премию 2020 года по физике присудили за исследования черных дыр

N+1
Развиваем речевые навыки ребенка: советы логопеда Развиваем речевые навыки ребенка: советы логопеда

Хотите, чтобы ваш ребенок грамотно писал и умел понятно выражать свои мысли?

Psychologies
Почему у тебя сохнет ночью во рту? 5 основных причин и способы решения проблемы Почему у тебя сохнет ночью во рту? 5 основных причин и способы решения проблемы

Опять внутри Сахара?

Playboy
8 типичных ошибок умных людей 8 типичных ошибок умных людей

Почему умные люди совершают ошибки и как этого избежать

Psychologies
Мечта о роли в экранизации Булгакова и еще 9 фактов из жизни Владимира Машкова Мечта о роли в экранизации Булгакова и еще 9 фактов из жизни Владимира Машкова

Владимир Машков — абсолютный любимец российских зрителей

Cosmopolitan
Как 210 лет назад возник Октоберфест Как 210 лет назад возник Октоберфест

Краткая история самого большого народного гуляния в мире

Maxim
Как выбрать жесткий диск для компьютера или ноутбука Как выбрать жесткий диск для компьютера или ноутбука

На какие характеристики обратить внимание, выбирая жесткий диск?

CHIP
10 необычных автомобилей Škoda 10 необычных автомобилей Škoda

10 самых необычных «Шкод» в истории

Популярная механика
Отрывок из книги Сергея Николаевича «Алла Демидова. P.S. Портрет актрисы» Отрывок из книги Сергея Николаевича «Алла Демидова. P.S. Портрет актрисы»

Отрывок из книги Сергея Николаевича об актрисе Алле Демидове

СНОБ
Интерфейс под алгоритмы: почему рекомендации TikTok такие затягивающие Интерфейс под алгоритмы: почему рекомендации TikTok такие затягивающие

Как алгоритмы TikTok удерживают более 800 млн пользователей

VC.RU
Крестная мать Крестная мать

Татьяна Алешичева о бандитской Америке в четвертом сезоне «Фарго»

Weekend
8 безумных деталей из кино, на которые никто почему-то не обращает внимание 8 безумных деталей из кино, на которые никто почему-то не обращает внимание

«Заметят или не заметят?» — наверняка думает режиссер каждый раз

Maxim
Явка провалена Явка провалена

Лев Рубинштейн объясняет, почему мы с детства ищем предателей родины

GQ
Открыть в приложении