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

Американских кроликов не удалось одомашнить из-за их асоциальности Американских кроликов не удалось одомашнить из-за их асоциальности

Коренные жители Америки не сумели одомашнить местные виды кроликов

N+1
Алиса Гребенщикова: «Я – королева душевных переживаний!» Алиса Гребенщикова: «Я – королева душевных переживаний!»

Алиса Гребенщикова рассказала о своей открытости в жизни и на сцене

Здоровье
Не только Безос и Брэнсон: какие компании хотят отправлять в космос туристов Не только Безос и Брэнсон: какие компании хотят отправлять в космос туристов

В космотуризме есть место для 20 проектов, считает основатель Virgin Galactic

VC.RU
Миллионы на худеющих: бизнес-план сервиса правильного питания BeFit Миллионы на худеющих: бизнес-план сервиса правильного питания BeFit

История сервиса по доставке наборов здоровой еды для тех, кто не любит готовить

Forbes
Как читать книги Как читать книги

Руководство по чтению великих произведений

kiozk originals
Возвращение к пережитому опыту запустило генетический механизм закрепления воспоминаний Возвращение к пережитому опыту запустило генетический механизм закрепления воспоминаний

Нейробиологи исследовали механизм формирования долгосрочной памяти

N+1
Владимир Войнович Владимир Войнович

Владимир Войнович глазами Дмитрия Быкова

Дилетант
Проблема второго шага: сможет ли Алексей Навальный сыграть свою новую роль на политической сцене России Проблема второго шага: сможет ли Алексей Навальный сыграть свою новую роль на политической сцене России

Алексей Навальный уже давно играет на политической сцене страны уникальную роль

Forbes
«Это неординарное событие. Его нельзя игнорировать» «Это неординарное событие. Его нельзя игнорировать»

Экологическое бедствие на Камчатке: результаты обследования местности

Огонёк
Что такое осень? Что такое осень?

Время для неспешных прогулок, размышлений, свиданий и ярких фотографий...

Лиза
Вымышленные маркизы, ученые-самоучки и главные редакторы: как женщины отвоевали свое место в популяризации науки Вымышленные маркизы, ученые-самоучки и главные редакторы: как женщины отвоевали свое место в популяризации науки

Как быть, если тебя не подпускают к науке просто потому, что ты женщина

Forbes
10 советских автомобилей, которым не стыдно было оказаться иномарками 10 советских автомобилей, которым не стыдно было оказаться иномарками

Этими автомобилями могло бы гордиться не только отечество…

Maxim
Слушай, вдохновляй, мири: 50 оттенков эмоционального обслуживания Слушай, вдохновляй, мири: 50 оттенков эмоционального обслуживания

Что такое эмоциональное обслуживание, почему его требуют чаще от женщин

Cosmopolitan
Дейв Франко о режиссерском дебюте, фильмах ужасов, слежке и страхах Дейв Франко о режиссерском дебюте, фильмах ужасов, слежке и страхах

Почему Дейв Франко стал режиссером и зачем снял хоррор об аренде жилья

GQ
10 фильмов о людях, которые очень хотят куда-то уехать, но не могут 10 фильмов о людях, которые очень хотят куда-то уехать, но не могут

Никого не напоминает?

GQ
Любятинка о разводе, сексе и больших деньгах Любятинка о разводе, сексе и больших деньгах

Любятинка о том, сколько стоит реклама в её инстаграме и был ли развод с мужем

ЖАРА Magazine
Зак Эфрон и другие актеры, чью карьеру едва не сгубили наркотики и алкоголь Зак Эфрон и другие актеры, чью карьеру едва не сгубили наркотики и алкоголь

Знаменитые актеры, которые смогли выбрать из зависимости

Cosmopolitan
Колонка: как я перестал беспокоиться и полюбил свою лысину Колонка: как я перестал беспокоиться и полюбил свою лысину

Как Мюррей Кларк перестал считать облысение проблемой

Esquire
Bugatti сделала 1850-сильный гиперкар Bolide Bugatti сделала 1850-сильный гиперкар Bolide

Как может выглядеть бескомпромиссный автомобиль для гоночной трассы

Популярная механика
Свадьба с колючками Свадьба с колючками

Улдис Роуз тысячу раз слышал эту шутку: «Как размножаются дикобразы? Осторожно»

National Geographic
За 3 месяца до беременности За 3 месяца до беременности

Как правильно подготовиться к зачатию ребенка и беременности

9 месяцев
Образец денисовской митохондриальной ДНК впервые нашли за пределами Сибири Образец денисовской митохондриальной ДНК впервые нашли за пределами Сибири

Денисовский человек обитал на Тибетском плато примерно 100 000 лет назад

National Geographic
Умозрение в красках и числах Умозрение в красках и числах

Александр Панкин — последний представитель религиозно-математической философии

Weekend
Михаил Галустян. История смешного мальчишки Михаил Галустян. История смешного мальчишки

Главы из книги Михаила Галустяна «Знак отличия. История смешного мальчишки»

Караван историй
Будет больно Будет больно

Я живу на три города – так вышло. В каждом у меня по женщине

Esquire
Александр Казаков: Зачем топ-менеджеры учатся играть на музыкальных инструментах Александр Казаков: Зачем топ-менеджеры учатся играть на музыкальных инструментах

Музыка — отличный инструмент для того, чтобы быть продуктивнее

СНОБ
Древних майя уличили в фильтрации воды цеолитовым сорбентом Древних майя уличили в фильтрации воды цеолитовым сорбентом

Возможно, на такую мысль древних майя натолкнул природный источник

N+1
«Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего» «Симфония № 6. Углерод и эволюция почти всего»

История углерода — это в каком-то смысле история всего

N+1
7 инноваций, которые построили Древний Рим 7 инноваций, которые построили Древний Рим

Как думаете, что общего у общественного туалета, газеты и патруля ДПС?

Популярная механика
Древнейшее ископаемое перо вновь приписали археоптериксу Древнейшее ископаемое перо вновь приписали археоптериксу

Древнейшее ископаемое перо все-таки принадлежало археоптериксу

N+1
Открыть в приложении