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

Американские врачи выполнили первую в мире пересадку мочевого пузыря Американские врачи выполнили первую в мире пересадку мочевого пузыря

Хирурги впервые в мире пересадили пациенту мочевой пузырь от мертвого донора

N+1
Судьбы участниц шоу «Топ-модель по-русски»: семейные драмы и громкий успех Судьбы участниц шоу «Топ-модель по-русски»: семейные драмы и громкий успех

Вспоминаем самых ярких участниц реалити-шоу «Топ-модель по-русски»

Cosmopolitan
Палеонтологи впервые идентифицировали череп древнего человека-денисовца Палеонтологи впервые идентифицировали череп древнего человека-денисовца

Как ученые выделили генетический материал из черепа «человека-дракона»

ТехИнсайдер
Да не жир это: что такое «водный» вес и как грамотно его убрать Да не жир это: что такое «водный» вес и как грамотно его убрать

Почему организм задерживает лишнюю воду?

Playboy
История человеческого тела История человеческого тела

Эволюция, здоровье и болезни

kiozk originals
10 лучших скандинавских детективных сериалов 10 лучших скандинавских детективных сериалов

Скандинавские сериалы: от наименее лучшего к совершенно прекрасному!

Maxim
Офис для лётчика Офис для лётчика

Квартира для работы и переговоров

SALON-Interior
Партия продолжается... Партия продолжается...

В основу мюзикла «Шахматы» могла лечь история матча между Спасским и Фишером

Караван историй
Сколько «Краснодар» Сергея Галицкого заработает в Лиге чемпионов Сколько «Краснодар» Сергея Галицкого заработает в Лиге чемпионов

История и экономика футбольного проекта Сергея Галицкого

Forbes
Йогурт как биооружие: нужно ли лечить дисбактериоз Йогурт как биооружие: нужно ли лечить дисбактериоз

Существует ли диагноз «дисбактериоз» и от чего нас лечат

Популярная механика
Толстые лори применили яд против сородичей Толстые лори применили яд против сородичей

Оказывается, толстые лори используют яд не только против насекомых и хищников

N+1
21 факт о новом электромобиле GMC Hummer EV 21 факт о новом электромобиле GMC Hummer EV

Возрождение бренда Hummer — возможно, главная автомобильная новость 2020 года

Популярная механика
Стареющие шимпанзе предпочли крепкую дружбу новым знакомствам Стареющие шимпанзе предпочли крепкую дружбу новым знакомствам

Чем старше становятся шимпанзе, тем уже становится круг их друзей

N+1
Новый киноязык Новый киноязык

GQ поговорил с актерами и продюсерами фильма «Кто-нибудь видел мою девчонку?»

GQ
Не только «Паразиты»: почему корейское кино стало популярным во всем мире и какие фильмы нужно обязательно смотреть Не только «Паразиты»: почему корейское кино стало популярным во всем мире и какие фильмы нужно обязательно смотреть

Почему о корейском кино стали говорить как о мощном противнике Голливуда

Esquire
25 раз, когда хотели как лучше: самые идиотские бизнес-решения 25 раз, когда хотели как лучше: самые идиотские бизнес-решения

Самые дикие решения в бизнесе принимаются с самым серьезным выражением лица

Maxim
Пища счастья Пища счастья

Продукты, которые необходимо включить в рацион поздней осенью, чтобы жить лучше

Худеем правильно
С высокими сапогами и поясом: 8 самых модных способов носить пальто осенью-2020 С высокими сапогами и поясом: 8 самых модных способов носить пальто осенью-2020

Как носить осенне пальто и всегда выглядеть в нем стильно

Cosmopolitan
Как женщины спасали еврейских детей в годы войны Как женщины спасали еврейских детей в годы войны

Истории четырех храбрых женщин, спасавших еврейских детей в годы войны

СНОБ
Екатерина I — первая императрица Екатерина I — первая императрица

Пётр I не оставил распоряжений о своём преемнике во власти

Дилетант
Это наша история Это наша история

Некоторые люди несут в себе память о травмах своих предков

Psychologies
Как заканчивается эпоха бензина Как заканчивается эпоха бензина

Причины и следствия эпохального перехода с бензина на электротранспорт

СНОБ
Тело рядышком лежит Тело рядышком лежит

Пригов окончательно превратился из нонконформиста в классика

Weekend
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
Cветочувствительный белок спас мышей от слепоты Cветочувствительный белок спас мышей от слепоты

Биологи смогли вернуть зрение слепым мышам

N+1
Отрывок из книги «Свои среди чужих. Политические эмигранты и Кремль» Отрывок из книги «Свои среди чужих. Политические эмигранты и Кремль»

Отрывок из книги Андрея Солдатова и Ирины Бороган об политических эмигрантах

СНОБ
Идеальная пятёрка для домашнего тренинга Идеальная пятёрка для домашнего тренинга

Топ-5 предметов, которые помогут поддерживать форму дома

Худеем правильно
5 самых важных искусственных интеллектов в 2020 году 5 самых важных искусственных интеллектов в 2020 году

Современные ИИ начинают выполнять задачи, которые человеку не под силу

Maxim
Родина не мила: Собчак, Литвинова и еще 5 звезд, которые критикуют Россию Родина не мила: Собчак, Литвинова и еще 5 звезд, которые критикуют Россию

Патриотизм - это не всегда восхищение собственной страной

Cosmopolitan
На бумаге На бумаге

История простого, но удивительного изобретения

kiozk originals
Открыть в приложении