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

«Лучшее в нас: Почему насилия в мире стало меньше» «Лучшее в нас: Почему насилия в мире стало меньше»

Отрывок из книги Стивена Пинкера о насилии в современном мире

N+1
По новым правилам По новым правилам

42-й Московский международный кинофестиваль всё же состоялся

OK!
Временное кодирование увеличит размерность бозонного сэмплинга Временное кодирование увеличит размерность бозонного сэмплинга

Физики придумали новый способ бозонного сэмплинга в фотонной оптической схеме

N+1
Новая угроза: ждет ли человечество массовое вымирание Новая угроза: ждет ли человечество массовое вымирание

Каждые несколько десятков миллионов лет неизвестная сила уничтожает все живое

Популярная механика
Как понять, что вам нужно проверить сердце? Как понять, что вам нужно проверить сердце?

Кардиолог Алексей Утин о том, кому и когда пора проверять сердце

РБК
Постоянная величина Постоянная величина

Марина Соломонова рассказала про правила устройства домашней библиотеки

Seasons of life
Геймерские устройства: чем они реально отличаются от обычных Геймерские устройства: чем они реально отличаются от обычных

Есть ли действительно какая-то польза от игровых аксессуаров?

CHIP
Общемировая эпидемия стресса. Почему в моменты тревоги мозг не дает нам учиться — и что с этим делать Общемировая эпидемия стресса. Почему в моменты тревоги мозг не дает нам учиться — и что с этим делать

Как помочь своему мозгу настроиться на учебу?

Forbes
Выученная беспомощность. Почему совет «возьмите свою жизнь в свои руки» не работает Выученная беспомощность. Почему совет «возьмите свою жизнь в свои руки» не работает

Отрывок из книги Насти Травкиной «Homo Mutabilis»

Forbes
Непохожие близнецы Непохожие близнецы

Как отличить артроз от артрита, и чем они опасны?

Лиза
Не требуйте совершенства: почему не стоит искать виноватых Не требуйте совершенства: почему не стоит искать виноватых

Как перестать обвинять себя и других?

Psychologies
История человека, который жил в будущем, а умер в настоящем История человека, который жил в будущем, а умер в настоящем

История философа и футуролога FM-2030

Weekend
Монохром, клетчатые пиджаки и цветные носки: как Эндрю Скотт одевается на выход Монохром, клетчатые пиджаки и цветные носки: как Эндрю Скотт одевается на выход

Главные составляющие стиля Эндрю Скотта

Esquire
Какой разгон до 100 км/ч может выдержать человек Какой разгон до 100 км/ч может выдержать человек

Насколько быстрый разгон способно выдержать человеческое тело?

Популярная механика
Тим Кук: «Худшее, что можно сделать — это смотреть в айфон чаще, чем в глаза человека рядом с вами» Тим Кук: «Худшее, что можно сделать — это смотреть в айфон чаще, чем в глаза человека рядом с вами»

Как живет и работает глава Apple

Reminder
4 вида татуировок, которые считают позорными сами татуировщики 4 вида татуировок, которые считают позорными сами татуировщики

Сведи это немедленно!

Maxim
Эдит Хэд. Доктор по одежде Эдит Хэд. Доктор по одежде

Единственная в истории обладательница восьми "Оскаров" не была актрисой

Караван историй
Четырежды жених и еще 9 интересных фактов о Николае Баскове, которые вы не знали Четырежды жених и еще 9 интересных фактов о Николае Баскове, которые вы не знали

Николай Басков — один из самых знаменитых певцов отечественной поп-сцены

Cosmopolitan
Как бороться с сухостью кожи? Как бороться с сухостью кожи?

Лайфхаки для комплексного увлажняющего ухода за кожей в ноябре

Худеем правильно
Купание в Море Ясности: на Луне оказалось больше воды, чем думали Купание в Море Ясности: на Луне оказалось больше воды, чем думали

Означает ли вода на Луне, что лунные города стали ближе к реальности?

Forbes
Почему подсчет калорий — опасная практика и как похудеть без диет Почему подсчет калорий — опасная практика и как похудеть без диет

Почему диеты не всегда работают, а некоторые, наоборот, приносят вред

РБК
9 стволов, которые перевернули мир — главные вехи в истории стрелкового оружия 9 стволов, которые перевернули мир — главные вехи в истории стрелкового оружия

Девять главных пушек в истории человечества

Maxim
На своей волне На своей волне

Восемь суперспособностей микроволновой печи, о которых ты и не догадывалась

Лиза
«Наименее раздражающая поэтесса»: почему Нобелевскую премию по литературе получила Луиза Глюк «Наименее раздражающая поэтесса»: почему Нобелевскую премию по литературе получила Луиза Глюк

Как победа Луизы Глюк связана с коррупцией внутри Академии

Forbes
Самолеты стратегического привета Самолеты стратегического привета

Облик их рожден полетом, с общей сутью самолетов – «термоядерный привет»

Naked Science
Наступление электронных базаров Наступление электронных базаров

Маркетплейсы — наиболее динамично развивающийся формат торговли в России

Эксперт
Смотри в оба! Смотри в оба!

Как удобно и cтильно расположить телевизор в квартире

Лиза
Как еда и физическая активность влияют на наш эмоциональный фон Как еда и физическая активность влияют на наш эмоциональный фон

Как мы можем управлять собственным настроением?

РБК
Забота о спине: основы основ Забота о спине: основы основ

Как поддержать позвоночник в хорошей форме и предотвратить появление болей

Yoga Journal
Везде поспел Везде поспел

Мини-программа знакомства с разными городами России

Добрые советы
Открыть в приложении