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

Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва

Неандертальцы изготавливали предметы из костей пещерных львов

N+1
Секс, любовь и тактильный контакт: как они связаны? Секс, любовь и тактильный контакт: как они связаны?

Прикосновения — особая форма общения

Psychologies
Строительство на Марсе: как грибы и цианобактерии помогут развитию колоний Строительство на Марсе: как грибы и цианобактерии помогут развитию колоний

Для строительства на Марсе не понадобятся ракеты с рабочими материалами

ТехИнсайдер
Внутренние резервы: как зародилась и менялась остеопатия в России и мире Внутренние резервы: как зародилась и менялась остеопатия в России и мире

Все слышали об остеопатии, но не все понимают, чем занимаются эти специалисты

Forbes
Тишина в голове: может ли человек какое-то время вообще ни о чем не думать? Тишина в голове: может ли человек какое-то время вообще ни о чем не думать?

Можем ли мы добиться абсолютной ментальной тишины в голове?

ТехИнсайдер
Выйти из кабинета: станут ли российские чиновники эффективнее работать в модном офисе Выйти из кабинета: станут ли российские чиновники эффективнее работать в модном офисе

Какие преимущества и риски ожидают чиновников, отказавшихся от кабинетов

Forbes
Вожди не играют в театр. Почему Владимир Путин боится проявлять эмоции Вожди не играют в театр. Почему Владимир Путин боится проявлять эмоции

Демонстрацию семейных ценностей президент России считает не более чем показухой

СНОБ
В США поймали кардинала-гинандроморфа В США поймали кардинала-гинандроморфа

У этой птицы левая сторона окрашена как у самки, а правая как у самца

N+1
Александр Паль: «Я могу быть очень несговорчивым» Александр Паль: «Я могу быть очень несговорчивым»

Александр Паль – о том, как он пытался спрятаться от народной любви

Cosmopolitan
Мифы о богах Мифы о богах

Рената Литвинова разговаривает с Дэмной Гвасалией о грехах, страстях и моде

Vogue
9 фактов о первом «Запорожце» 9 фактов о первом «Запорожце»

Внезапные факты о культовом советском автомобиле

Maxim
Не Райтами едиными: 6 малоизвестных пионеров авиации Не Райтами едиными: 6 малоизвестных пионеров авиации

Без достижений этих людей авиация представляла бы собой чертовски унылое зрелище

Популярная механика
Логическая головоломка недели: как угадывать ящик с призом Логическая головоломка недели: как угадывать ящик с призом

Использование теории вероятности для решения задачи на логику

Maxim
Дети алкоголиков: как избавиться от комплекса неполноценности? Дети алкоголиков: как избавиться от комплекса неполноценности?

Дети алкоголиков не умеют по-настоящему ценить себя

Psychologies
Аналитики рассказали, что должны делать лидеры компаний, чтобы добиться успеха в 2021 году Аналитики рассказали, что должны делать лидеры компаний, чтобы добиться успеха в 2021 году

Что могут сделать компании, чтобы сотрудники чувствовали себя комфортно?

Inc.
Один в один Один в один

Ты будешь сильно удивлена, когда узнаешь, где именно были сделаны эти снимки

Лиза
Профессиональный дознаватель дал 3 совета, как распознать, что кандидат лжет вам на собеседовании Профессиональный дознаватель дал 3 совета, как распознать, что кандидат лжет вам на собеседовании

Как понять, что кандидат утаивает от вас часть важной информации?

Inc.
«Жертва» во власти гордыни «Жертва» во власти гордыни

Примеряя на себя роль жертвы, мы порой чувствуем странную гордость

Psychologies
Маленькие частицы — большие проблемы: чем опасен микропластик и при чем тут индустрия моды и красоты Маленькие частицы — большие проблемы: чем опасен микропластик и при чем тут индустрия моды и красоты

Что такое микропластик, чем он так плох и что можно сделать?

Esquire
Стоит ли овчинка выделки Стоит ли овчинка выделки

Нужно ли уходить с привычного места работы ради другого предложения?

Лиза
«В порядке порой скрывается истинное безумие». «Ширли» — байопик об одной из самых недооцененных современниками писательниц XX века «В порядке порой скрывается истинное безумие». «Ширли» — байопик об одной из самых недооцененных современниками писательниц XX века

Чем кинопортрет писательницы Ширли Джексон отличается от сотен других фильмов

Forbes
Невероятная история, стоящая за мужским жилетом: экономика, политика и диско Невероятная история, стоящая за мужским жилетом: экономика, политика и диско

Мужской жилет на службе Его Величества!

Maxim
«Лейкоз — это дикий зверь»: координатор волонтеров Ольга Егорова о своей работе «Лейкоз — это дикий зверь»: координатор волонтеров Ольга Егорова о своей работе

«Если вы встретите медведя, не пытайтесь убежать – это бесполезно»

Cosmopolitan
Под крышей дома твоего Под крышей дома твоего

Архитектор Наталия Мольбо оформила в Воронеже квартиру с мансардой

AD
Прокладки и тампоны в прошлом? Насколько менструальные чаши и трусы безопасны Прокладки и тампоны в прошлом? Насколько менструальные чаши и трусы безопасны

Какое средство женской гигиены считается самым безопасным

Cosmopolitan
Дустом их: что, если бы тараканов не было Дустом их: что, если бы тараканов не было

Мы зависим от тараканов

Популярная механика
15 фактов о «Криминальном чтиве» 15 фактов о «Криминальном чтиве»

Изучаем «Криминальное чтиво» изнутри

Maxim
10 лет назад Билл Гейтс и Уоррен Баффетт пообещали раздать свои деньги. С тех пор их состояние удвоилось 10 лет назад Билл Гейтс и Уоррен Баффетт пообещали раздать свои деньги. С тех пор их состояние удвоилось

Почему благотворительная компания «Клятва дарения» не сработала?

Inc.
6 злодеев в хоррорах, которым сопереживаешь сильнее, чем героям 6 злодеев в хоррорах, которым сопереживаешь сильнее, чем героям

Иногда в хоррорах главного злодея можно если не простить, то хотя бы понять

Maxim
Как в день свадьбы выглядели лидеры разных стран и их супруги: редкие фото Как в день свадьбы выглядели лидеры разных стран и их супруги: редкие фото

Некоторые интересные подробности торжеств известных политиков

Cosmopolitan
Открыть в приложении