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

Жидкий свет сымитировал черную дыру Жидкий свет сымитировал черную дыру

Как ученые заставили поток поляритонов вести себя подобно черной дыре

N+1
Ветра и тающие льды изменили цикл питательных элементов в Байкале Ветра и тающие льды изменили цикл питательных элементов в Байкале

Эти факторы способствовали интенсивному даунвеллингу в Байкале

N+1
CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией

Частично обездвиженные заболеванием люди начали ходить с помощью CAR-T-терапии

N+1
Бактерии помогли получить катализатор для электролиза воды Бактерии помогли получить катализатор для электролиза воды

Химики получили электроды для электролиза воды с помощью бактерий

N+1
Первая минута Первая минута

Как заставить начало разговора работать на результат

kiozk originals
«Артемида» и мы: будет ли Россия участвовать в лунном проекте NASA «Артемида» и мы: будет ли Россия участвовать в лунном проекте NASA

NASA объявило о подписании семью странами «Аккордов Артемиды»

N+1
Как заставить айфон орать, когда его снимают с зарядки Как заставить айфон орать, когда его снимают с зарядки

Вся мощь приложения «Команды» на службе глупости

Maxim
Великий и сбежавший Великий и сбежавший

Бывший глава Renault Карлос Гон снова готовится покорить мир

Forbes

Как Кира Найтли сделала себе имя в кино

Cosmopolitan
7 отличных видеоигр, которые можно пройти за 3 часа 7 отличных видеоигр, которые можно пройти за 3 часа

Игры для тех, кто не хочет или не может тратить много времени на прохождение

Популярная механика
Как устроены опоры ЛЭП Как устроены опоры ЛЭП

Что может быть обыденнее линий электропередач?

Популярная механика
Почему самолеты стреляют прямо через пропеллер и не падают Почему самолеты стреляют прямо через пропеллер и не падают

Отвечаем на вопрос, который возникает в голове после пересмотра «Пёрл-Харбора»

Maxim
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
Что делать, если ничего не получается: 17 советов от психолога Что делать, если ничего не получается: 17 советов от психолога

Что стоит сделать, если ты недоволен своей жизнью?

Playboy
Правила жизни Кензо Такады Правила жизни Кензо Такады

Правила жизни японского дизайнера Кензо Такады

Esquire
Отрывок из книги Сергея Шойгу «Про вчера» Отрывок из книги Сергея Шойгу «Про вчера»

Отрывок из книги министра обороны, посвященный строительству завода

СНОБ
Тестовое задание и испытательный срок: как работодатели могут тебя обмануть Тестовое задание и испытательный срок: как работодатели могут тебя обмануть

На что ты готова, чтобы получить работу?

Cosmopolitan
Мозг собак не отличил затылок от лица Мозг собак не отличил затылок от лица

Ученые выяснили, что собаки не могут отличить лицо и затылок друг от друга

N+1
«Не все в этой жизни про деньги»: банкир Татьяна Орлова — о продаже семейного дела после смерти отца, рисках акционера и борьбе с мужчинами «Не все в этой жизни про деньги»: банкир Татьяна Орлова — о продаже семейного дела после смерти отца, рисках акционера и борьбе с мужчинами

Почему Татьяне Орловой пришлось продать семейный бизнес после смерти отца

Forbes
Таяние ледников Аляски может изменить течения в Тихом океане Таяние ледников Аляски может изменить течения в Тихом океане

Изменение течений Тихого океана приведет к катастрофическому изменению климата

Популярная механика
В Марокко нашли птерозавра с тонким беззубым клювом В Марокко нашли птерозавра с тонким беззубым клювом

Судя по всему, крылатая рептилия добывала корм, зондируя ил длинным клювом

N+1
Маленькие помощники следователя: насекомые в судебной экспертизе Маленькие помощники следователя: насекомые в судебной экспертизе

По насекомым, найденным на трупе, можно определить многие подробности смерти

Популярная механика
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
10 необычных Citroën 10 необычных Citroën

Citroën всегда славилась революционными дизайнерскими решениями

Популярная механика
Война с насекомыми: как в США провели спецоперацию против шершней Война с насекомыми: как в США провели спецоперацию против шершней

Ежегодно по вине «шершней-убийц» гибнут десятки человек

Популярная механика
DirectX: что это такое и откуда качать? DirectX: что это такое и откуда качать?

Если вы устанавливаете игру, а она требует еще и DirectX - это нормально

CHIP
45 лет назад советский космический аппарат «Венера-9» приземлился на Венере и сделал ее фотоснимки 45 лет назад советский космический аппарат «Венера-9» приземлился на Венере и сделал ее фотоснимки

Первый искусственный аппарат на поверхности другой планеты

Maxim
Древнейшее ископаемое перо вновь приписали археоптериксу Древнейшее ископаемое перо вновь приписали археоптериксу

Древнейшее ископаемое перо все-таки принадлежало археоптериксу

N+1
«Ни один человек не должен видеть такого количества смертей»: Оливер Стоун о войне во Вьетнаме, аресте за контрабанду и опыте тюрьмы «Ни один человек не должен видеть такого количества смертей»: Оливер Стоун о войне во Вьетнаме, аресте за контрабанду и опыте тюрьмы

Публикуем отрывок из мемуаров режиссера Оливера Стоуна

Forbes
«Почему человек вынужден идти на преступление, пытаясь обезболить одну маленькую девочку?». Интервью с режиссером фильма «Доктор Лиза» «Почему человек вынужден идти на преступление, пытаясь обезболить одну маленькую девочку?». Интервью с режиссером фильма «Доктор Лиза»

Режиссер Оксана Карас о женщинах и сексизме в русском кино

Forbes
Открыть в приложении