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

Риск инфаркта оказался меньше после шунтирования желудка по сравнению с рукавной пластикой Риск инфаркта оказался меньше после шунтирования желудка по сравнению с рукавной пластикой

Риск инфаркта миокарда ниже после шунтирования желудка, чем после гастропластики

N+1
Михаил Галустян. История смешного мальчишки Михаил Галустян. История смешного мальчишки

Главы из книги Михаила Галустяна «Знак отличия. История смешного мальчишки»

Караван историй
Излучение квазара подавило звездообразование в галактике из ранней Вселенной Излучение квазара подавило звездообразование в галактике из ранней Вселенной

Молекулярный газ ранней Вселенной разрушается под действием излучения квазара

N+1
Девочка с табличками Девочка с табличками

Как режиссер Натан Гроссман пытается рассказать историю Греты Тунберг

Weekend
Недобрососедские отношения: как зумеры обесценили мечту миллениалов и что из этого получилось Недобрососедские отношения: как зумеры обесценили мечту миллениалов и что из этого получилось

Почему зумерам и миллениалами так сложно взаимодействовать друг с другом?

Правила жизни
Рыночная экономика свиданий Рыночная экономика свиданий

Стоят ли свайпы и мэтчи потраченного времени?

СНОБ
Гарри Нуриев Гарри Нуриев

Социально ответственный дизайн, локальность, экологичность и апсайклинг

Собака.ru
Как говорить с ребенком об отце, которого нет в его жизни? Как говорить с ребенком об отце, которого нет в его жизни?

Екатерина Сигитова подсказывает, как отвечать на трудные детские вопросы об отце

Psychologies
Мисс Совершенство: что делать, если ты не она? Мисс Совершенство: что делать, если ты не она?

Что делать, если кажется, что ты никогда не получишь титул "Мисс Совершенство"?

Cosmopolitan
Роботизация складов Amazon привела к росту травм на 50% и усилению нагрузки на людей Роботизация складов Amazon привела к росту травм на 50% и усилению нагрузки на людей

Роботы должны были упростить жизнь сотрудников

VC.RU
Что стиль одежды может рассказать о здоровье? Что стиль одежды может рассказать о здоровье?

Одежда и способ подачи себя могут многое рассказать о нашем физическом состоянии

Psychologies
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
Почему галактики имеют разные формы Почему галактики имеют разные формы

Почему все галактики разные? Их форма говорит нам о событиях из ее истории

Популярная механика
Как стать писателем: отрывок из «Рассказов о диковинках» Фигля-Мигля об авторском опыте Как стать писателем: отрывок из «Рассказов о диковинках» Фигля-Мигля об авторском опыте

Отрывок из сборника текстов Фигля-Мигля о писательстве, сюжете и письмах

Esquire
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
Химики определили состав чернил на древнеегипетских папирусах Химики определили состав чернил на древнеегипетских папирусах

Ученые разобрались в составе черных и красных чернил в древних папирусах

N+1
Самые странные примеры современной цензуры в кино, мультиках и даже эмодзи Самые странные примеры современной цензуры в кино, мультиках и даже эмодзи

Как цензура меняла фильмы, эмодзи и даже код

Maxim
Михаил Дидур Михаил Дидур

Главный специалист Петербурга по спортивной медицине

Собака.ru
«Женщины обязаны рожать»: чем опасен запрет на аборты «Женщины обязаны рожать»: чем опасен запрет на аборты

Запрет на аборт лишает женщину возможности распоряжаться собственным телом

Psychologies
На одной ноте На одной ноте

Что помогло Майклу Джексону 5 раз получить премию «Грэмми»

Вокруг света
Секс-аддикция — диагноз или повод для гордости? Секс-аддикция — диагноз или повод для гордости?

Сексуальная аддикция как основа сюжета все чаще возникает в фильмах и литературе

СНОБ
Бриллианты не навсегда Бриллианты не навсегда

Иссякло месторождение, поставлявшее самые красивые розовые бриллианты

Robb Report
Большие маленькие деньги Большие маленькие деньги

Татьяна Алешичева о быте и нравах Верхнего Ист-Сайда в сериале Дэвида Келли

Weekend
Проклятие победителя: почему Нобелевскую премию снова дали за теорию аукционов Проклятие победителя: почему Нобелевскую премию снова дали за теорию аукционов

Что особенного в аукционах и их создании?

Forbes
Самые странные случаи цензуры и запретов компьютерных игр в разных странах Самые странные случаи цензуры и запретов компьютерных игр в разных странах

Тетрис тоже может оскорблять чьи-то чувства!

Maxim
Волки привязались к дрессировщикам Волки привязались к дрессировщикам

Если волка оставить у незнакомца, он начнет рваться к человеку, которого знает

N+1
Стенка на стенку: пограничных барьеров Стенка на стенку: пограничных барьеров

При всем многообразии выбора забор остается лучшим способом самоизоляции

Вокруг света
Правило №58. Вам доступны обновления. Загрузить сейчас? Правило №58. Вам доступны обновления. Загрузить сейчас?

Коуч Алексей Ситников объясняет, как сделать апгрейд своей личности

Tatler
Из столицы в столицу: где правил Иван Грозный Из столицы в столицу: где правил Иван Грозный

Автомобильный маршрут от Москвы до города Александрова — столицы Ивана Грозного

Популярная механика
Глава из книги Николя Матье «И дети их после них» Глава из книги Николя Матье «И дети их после них»

В центре сюжета — Антони, Хасин и Стеф, чье детство пришлось на сложные времена

СНОБ
Открыть в приложении