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

Камбоджийские рыбаки поймали шесть вымирающих гигантских сомов меньше чем за неделю Камбоджийские рыбаки поймали шесть вымирающих гигантских сомов меньше чем за неделю

Рыбаки из Камбоджи менее чем за неделю поймали шесть гигантских шильбовых сомов

N+1
Как закончить токсичные отношения с деньгами: объясняет психолог из Гарварда Как закончить токсичные отношения с деньгами: объясняет психолог из Гарварда

К деньгам должен быть определенный подход

Playboy
Почему Марс красный? Ученые связали это с наличием воды в прошлом планеты! Почему Марс красный? Ученые связали это с наличием воды в прошлом планеты!

Почему знаменитая Красная планета именно такая? Ученые, похоже, нашли объяснение

ТехИнсайдер
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
Две недели в середине лета: история о любви, абьюзе и смерти Две недели в середине лета: история о любви, абьюзе и смерти

Трогательный рассказ о насилии и любви, жизни и смерти

Psychologies
Как выжить в холоде: опыт самых суровых мест на Земле Как выжить в холоде: опыт самых суровых мест на Земле

Какие технологические изюминки позволяют переносить морозы

Популярная механика
Кремнию определили нанобудущее Кремнию определили нанобудущее

В России разработан эффективный метод переработки кремниевых пластин

Эксперт
Моя терапия: «Я подозревала, что это депрессия» Моя терапия: «Я подозревала, что это депрессия»

История нашей читательницы о том, как она вернулась к «лучшей версии себя»

Psychologies
Сериал «Отыграть назад» – классическая детективная история без социальных подтекстов Сериал «Отыграть назад» – классическая детективная история без социальных подтекстов

Вы не сможете оторваться от нового проекта Дэвида Э. Келли

GQ
На бумаге На бумаге

История простого, но удивительного изобретения

kiozk originals
Для него и для неё Для него и для неё

Статусный интерьер с мужским характером

SALON-Interior
Шпаргалка влюбленных: 50 вопросов для первого свидания Шпаргалка влюбленных: 50 вопросов для первого свидания

Эти вопросы помогут вам почувствовать себя увереннее и лучше узнать собеседника

Psychologies
10 изобретений, спасающих жизни: большая статья 10 изобретений, спасающих жизни: большая статья

Основные изобретения, спасающие жизни

Популярная механика
Русские гонки Русские гонки

Первый Кубок России по авиагонкам прошел 19 сентября в Орешково

Популярная механика
Как обустроить домашний кабинет. Советы дизайнеров Как обустроить домашний кабинет. Советы дизайнеров

Дизайнеры рассказали, на что следует обращать внимание, обустраивая офис в доме

РБК
TIFU, IRL, AF и другие актуальные сейчас английские сокращения TIFU, IRL, AF и другие актуальные сейчас английские сокращения

В англоязычном сегменте Интернета начали доминировать аббревиатуры и акронимы

Maxim
Мучает боль в мышцах? 5 способов ускорить восстановление после тренировки Мучает боль в мышцах? 5 способов ускорить восстановление после тренировки

Опять не можешь встать после трени?

Playboy
Как одеваются осенью самые стильные девушки Парижа — главные тренды Недели моды Как одеваются осенью самые стильные девушки Парижа — главные тренды Недели моды

Как на самом деле одеваются женщины во Франции?

Cosmopolitan
Стыдное удовольствие: как резиновые клоги уз «уродливых» становятся модными Стыдное удовольствие: как резиновые клоги уз «уродливых» становятся модными

Как неказистые клоги перешли из категории ugly shoes в разряд модных

Esquire
Найдены следы галактики, поглощенной Млечным Путем Найдены следы галактики, поглощенной Млечным Путем

Как крупные галактики пожирают карликовых сородичей?

Популярная механика
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
История возникновения 7 счастливых примет и талисманов История возникновения 7 счастливых примет и талисманов

Если чёрный кот перебежал дорогу, кинь семь подков через левое плечо

Maxim
Адам Яндиев: «Уйду из спорта в политику!» Адам Яндиев: «Уйду из спорта в политику!»

Интервью с Адамом Яндиевым, российским бойцом смешанных единоборств

ЖАРА Magazine
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
«Город встанет до XXII века». Как мегаполисам избавиться от пробок «Город встанет до XXII века». Как мегаполисам избавиться от пробок

Проблемы, с которыми транспортная система не справляется

РБК
Ребенок пережил психическую травму. Как его поддержать? Ребенок пережил психическую травму. Как его поддержать?

Как помочь ребенку, пережившему травматичный опыт?

Psychologies
Маклай вернулся! Маклай вернулся!

Потомок знаменитого русского путешественника и этнографа повторил его путь

Огонёк
Заблуждение: причина невесомости на орбите - отсутствие гравитации Заблуждение: причина невесомости на орбите - отсутствие гравитации

Невесомость возникает из-за силы притяжения Земли

Популярная механика
Слова, которые выдают, что вы не нравитесь боссу или коллегам Слова, которые выдают, что вы не нравитесь боссу или коллегам

Что делать, если вы тот самый коллега, который всех раздражает?

Psychologies
Данила Козловский: «Если ты снимаешь хорошие фильмы, кино — дело прибыльное» Данила Козловский: «Если ты снимаешь хорошие фильмы, кино — дело прибыльное»

Данила Козловский рассказал о подготовке своего нового фильма

Forbes
Открыть в приложении