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

Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости

Какие свойства у открытого межзвездного объекта — кометы 3I/ATLAS

N+1
Непротивление и насилие Непротивление и насилие

Алексей Васильев о фильме «Сандакан, публичный дом №8» и кинематографе Кэя Кумаи

Weekend
Почему мы используем «ушные палочки», хотя все знают, что это вредно и опасно Почему мы используем «ушные палочки», хотя все знают, что это вредно и опасно

Почему нам нравится использовать «ушные палочки»?

ТехИнсайдер
В поисках равновесия В поисках равновесия

Аюрведическая психология погрузит вас в состояние радостного покоя

Yoga Journal
Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП Одно из самых опасных транспортных средств: как погибла Мэри Уорд — первая в мире жертва автомобильного ДТП

Кто такая Мэри Уорд и как она связана с первым в мире ДТП

ТехИнсайдер
За ним стояли в очереди по полгода — «Форд-Фокус», который сделал иномарки доступными За ним стояли в очереди по полгода — «Форд-Фокус», который сделал иномарки доступными

И папа катался, и мама каталась…

Maxim
Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере Сникерхеды из Discord: любители кроссовок основали платные сообщества в геймерском мессенджере

Рынок перепродажи кроссовок находит новые площадки и оценивается в $2 млрд

VC.RU
Долой серые будни Долой серые будни

В самый серый и дождливый месяц в году главное – не впасть в уныние

Здоровье
Водителя лишили прав на пустом месте. Как не попасть в такую ловушку Водителя лишили прав на пустом месте. Как не попасть в такую ловушку

Как не стать жертвой автоподставы?

РБК
Ученые воспроизвели покрытие, защищающее от бликов глаза насекомых Ученые воспроизвели покрытие, защищающее от бликов глаза насекомых

Как экономично и экологично производить безопасные биоразлагаемые нанопокрытия

Популярная механика
Медвежья постправда Медвежья постправда

Мультфильм Лоренцо Маттотти — актуальная недетская сказка для детей

Weekend
Какой у меня талант? 7 способов раскрыть свой потенциал и найти себя Какой у меня талант? 7 способов раскрыть свой потенциал и найти себя

Без тщательного самоанализа тут не обойтись

Playboy
Европейский протей оказался устойчив к смертельному грибку Европейский протей оказался устойчив к смертельному грибку

От смертельного грибка, который убивает саламандр, протеев защищает их слизь

N+1
Чем хороша новая стрижка Роберта Паттинсона для «Бэтмена» — и надо ли вам такую? Чем хороша новая стрижка Роберта Паттинсона для «Бэтмена» — и надо ли вам такую?

Секреты прически Роберта Паттинсона для тех, кто хочет ощутить себя Бэтменом

Esquire
Фабрика «утюгов»: берегись ужасного тренда в Instagram Фабрика «утюгов»: берегись ужасного тренда в Instagram

Новый тренд на острый подбородок и скульптурные скулы может быть опасен

Cosmopolitan
Занятия музыкой улучшили память и внимательность детей Занятия музыкой улучшили память и внимательность детей

Нейробиологи доказали,что музыкально натренированный мозг более активен

N+1
(Не) конкурент: в чем нейросеть уступает человеку, а в чем нет (Не) конкурент: в чем нейросеть уступает человеку, а в чем нет

Какие человеческие качества все еще невозможно воспроизвести в нейросетях?

РБК
(Нео)сознанное (Нео)сознанное

Как бессознательный ум управляет нашим поведением

kiozk originals
Родители хотели мальчика: несчастливое детство принцессы Дианы Родители хотели мальчика: несчастливое детство принцессы Дианы

Детство Дианы Спенсер не отличалось множеством счастливых моментов

Cosmopolitan
«Я художник. Что мне делать?»: ответы на 9 важных вопросов об арт-мире и о вашем месте в нем «Я художник. Что мне делать?»: ответы на 9 важных вопросов об арт-мире и о вашем месте в нем

Что делать, если вы решили классифицировать себя как художник? Куда податься?

Esquire
Преждевременную смерть 31 миллиона китайцев в XXI веке связали с пыльным воздухом Преждевременную смерть 31 миллиона китайцев в XXI веке связали с пыльным воздухом

Ранняя смерть в Китае связана с длительным вдыханием частиц мелкодисперсной пыли

N+1
Помыть посуду и сохранить брак: советы для мужчин Помыть посуду и сохранить брак: советы для мужчин

Что могут сделать мужчины, чтобы сохранить брак в XXI веке?

Psychologies
Астрономы впервые напрямую зарегистрировали рождение черной дыры промежуточной массы Астрономы впервые напрямую зарегистрировали рождение черной дыры промежуточной массы

Самая тяжелая черная дыра

N+1
Тепловой хаос вернул квантовую систему в неизвестное прошлое Тепловой хаос вернул квантовую систему в неизвестное прошлое

Обращение во времени произвольного, неизвестного квантового состояния

Популярная механика
Гори, но не сгорай Гори, но не сгорай

Как пойти ва-банк, добиться успеха и наслаждаться жизнью без баланса

kiozk originals
Говорит и показывает Говорит и показывает

Сдаем явки столицы России

Лиза
Толкование сновидений Толкование сновидений

Главная работа отца психоанализа

kiozk originals
Два капитала Два капитала

Секреты общего бюджета

Cosmopolitan
Кайли Миноуг, Синтия Никсон и другие знаменитые женщины, победившие рак Кайли Миноуг, Синтия Никсон и другие знаменитые женщины, победившие рак

Примеры знаменитых женщин, которым удалось справиться с раком

Cosmopolitan
The Everything Store The Everything Store

Джефф Безос и эра Amazon

kiozk originals
Открыть в приложении