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

«Ким Ир Сен: Вождь по воле случая» «Ким Ир Сен: Вождь по воле случая»

Как будущий правитель КНДР стал партизаном

N+1
Медная река Медная река

Как работает брутальный бизнес Игоря Алтушкина

Forbes
Как эффект плацебо обманывает мозг, чтобы облегчить боль Как эффект плацебо обманывает мозг, чтобы облегчить боль

Как эффект плацебо снижает восприятие боли?

ТехИнсайдер
В свете полной луны… В свете полной луны…

...происходят странные вещи с поведением животных

Вокруг света
Чистота Чистота

Почему современная одержимость гигиеной может принести больше вреда, чем пользы

kiozk originals
Судьбы участниц шоу «Топ-модель по-русски»: семейные драмы и громкий успех Судьбы участниц шоу «Топ-модель по-русски»: семейные драмы и громкий успех

Вспоминаем самых ярких участниц реалити-шоу «Топ-модель по-русски»

Cosmopolitan
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
Девушка не отвечает на сообщения: 16 возможных причин, почему она тебя игнорит Девушка не отвечает на сообщения: 16 возможных причин, почему она тебя игнорит

Список причин, почему собеседница молчит в переписке.

Playboy
Как перестать бояться собеседований Как перестать бояться собеседований

Как перестать бояться собеседований и произвести позитивное впечатление?

СНОБ
6 странных (но работающих) способов есть меньше 6 странных (но работающих) способов есть меньше

Избавься от лишних сантиметров на талии, практически ничего для этого не делая!

Maxim
Образ Германии в русском искусстве. Часть 1 Образ Германии в русском искусстве. Часть 1

Как в разные века Германия влияла на российскую культуру — начало

Культура.РФ
Путешествие на выходные: Русский Версаль Путешествие на выходные: Русский Версаль

Путешествие в прошлое

Seasons of life
Успех угрюмых северян: как создавались Angry Birds, Max Payne и другие игры-бестселлеры Успех угрюмых северян: как создавались Angry Birds, Max Payne и другие игры-бестселлеры

Отрывок из книги «Мастера геймдизайна» о создании суперпопулярных игр

Forbes
История одной песни: «Runaway Train» Soul Asylum, 1992 История одной песни: «Runaway Train» Soul Asylum, 1992

Песня, при помощи которой люди находили пропавших детей

Maxim
7 принципов питания долгожителей 7 принципов питания долгожителей

Изучаем меню японцев и европейцев, чтобы быть здоровыми и жить долго

Лиза
Временно недоступен Временно недоступен

Секс – это, конечно, хорошо, но его роль в нашей жизни несколько преувеличена

Cosmopolitan
Почему предприниматели-адреналинщики достигают успеха Почему предприниматели-адреналинщики достигают успеха

Почему бизнесмену важно уметь и любить рисковать

СНОБ
Билл Мюррей объясняет, почему мужчины так часто изменяют Билл Мюррей объясняет, почему мужчины так часто изменяют

Новый фильм Софии Копполы — трогательная история одной семьи

GQ
Как 210 лет назад возник Октоберфест Как 210 лет назад возник Октоберфест

Краткая история самого большого народного гуляния в мире

Maxim
Пакет не нужен! Краткая история того, как в наших домах появились пакеты с пакетами Пакет не нужен! Краткая история того, как в наших домах появились пакеты с пакетами

История пакетов: от бумажных до пластиковых

Maxim
Как пандемия повлияла на цифровизацию индустрии культуры и искусства Как пандемия повлияла на цифровизацию индустрии культуры и искусства

О переходе музеев в онлайн-формат

СНОБ
Можно ли предсказать эволюцию человека: теории и факты Можно ли предсказать эволюцию человека: теории и факты

Каким путем пойдет эволюция человека?

Популярная механика
Интервью с вице-президентом по управлению персоналом МТС Татьяной Чернышевой Интервью с вице-президентом по управлению персоналом МТС Татьяной Чернышевой

О новых форматах образования, лидерах будущего и книгах, которые помогут выжить

СНОБ
Как советский пилот поспорил, что посадит самолет вслепую, и убил 69 человек Как советский пилот поспорил, что посадит самолет вслепую, и убил 69 человек

Страшная трагедия, произошедшая в аэропорту Куйбышева в 1986 году

Maxim
8 фильмов об Италии 8 фильмов об Италии

Классические и современные фильмы, передающие дух Италии

GQ
Шесть машин, припаркованных на Луне: история луноходов Шесть машин, припаркованных на Луне: история луноходов

Герои освоения Луны - луноходы

Популярная механика
9 странных предметов, найденных внутри статуй 9 странных предметов, найденных внутри статуй

Когда-то статуи считались подходящим местом, чтобы спрятать внутри что-то ценное

Maxim
Даосская система «пяти элементов»: как избавиться от осенней хандры Даосская система «пяти элементов»: как избавиться от осенней хандры

Как легко и быстро выйти из осенней хандры?

Psychologies
Как экс-миллиардер Гальчев стал одним из самых проблемных должников Сбербанка Как экс-миллиардер Гальчев стал одним из самых проблемных должников Сбербанка

Как мечта о создании глобального производителя цемента разбилась о три кризиса

Forbes
Михаил Дидур Михаил Дидур

Главный специалист Петербурга по спортивной медицине

Собака.ru
Открыть в приложении