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

«Социальные науки как колдовство» «Социальные науки как колдовство»

Можно ли за цифрами спрятать несостоятельность научной мысли

N+1
Климакс-контроль Климакс-контроль

Как отлично себя чувствовать и прекрасно выглядеть при менопаузе

Лиза
Биологи прочитали геном вымерших японских морских львов Биологи прочитали геном вымерших японских морских львов

Генетики проанализировали ДНК вымерших японских морских львов

N+1
Магнитное поле древней Луны защитило молодую Землю от Солнца Магнитное поле древней Луны защитило молодую Землю от Солнца

Ученые выявили, что этот фактор повлиял на обитаемость нашей планеты

N+1
Вся правда о холестерине Вся правда о холестерине

Что на самом деле вызывает заболевания сердца и сосудов

kiozk originals
Как защитить себя: зачем нужны личные границы и как их построить Как защитить себя: зачем нужны личные границы и как их построить

Что такое здоровые границы и как соблюдать эмоциональную дистанцию

РБК
«У нее секс есть»: Талызина пояснила, как Брыльска стала звездой «Иронии судьбы» «У нее секс есть»: Талызина пояснила, как Брыльска стала звездой «Иронии судьбы»

Почему Эльдар Рязанов выбрал польскую актрису на главную роль?

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
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
Главное – не победа Главное – не победа

Жизнь устроена так, что в ней не могут побеждать все

Лиза
Работа над собой: кроссфит — универсальный спорт и шанс получить сильное и выносливое тело Работа над собой: кроссфит — универсальный спорт и шанс получить сильное и выносливое тело

Все, что нужно: сила воли и опытный наставник!

Playboy
«Самый популярный мальчик на земле»: как 18-летний сирота из Оренбурга стал звездой TikTok и зарабатывает 2 млн рублей в месяц «Самый популярный мальчик на земле»: как 18-летний сирота из Оренбурга стал звездой TikTok и зарабатывает 2 млн рублей в месяц

Год назад Даня Милохин работал официантом в анапском кафе и мечтал о Москве

Forbes
Girl Power! Girl Power!

Тренер Мария Соколова о простых и действенных способах создать фигуру мечты

OK!
Юбилейное признание в любви к Никите Михалкову Юбилейное признание в любви к Никите Михалкову

Признание в любви самому спорному российскому кинорежиссеру Никите Михалкову

СНОБ
Откуда взялся термин «желтая пресса» Откуда взялся термин «желтая пресса»

Почему пресса, основанная на дутых сенсациях называется желтой?

Maxim
Никаких поцелуев! 9 строгих запретов для королевы Елизаветы II Никаких поцелуев! 9 строгих запретов для королевы Елизаветы II

Что нельзя делать королеве Великобритании?

Cosmopolitan
Вне зависимости Вне зависимости

Что такое зависимость от безрецептурных лекарств и как избежать ее появления

Добрые советы
Новые иммунные клетки восстановили поврежденные отростки нейронов Новые иммунные клетки восстановили поврежденные отростки нейронов

Эти клетки способны восстанавливать нейроны оптического нерва и спинного мозга

N+1
Девочка с табличками Девочка с табличками

Как режиссер Натан Гроссман пытается рассказать историю Греты Тунберг

Weekend
«Последняя капля». София Коппола сняла фильм об отношениях между отцами и дочерьми «Последняя капля». София Коппола сняла фильм об отношениях между отцами и дочерьми

«Последняя капля» – редкий экземпляр прекрасной комедии

Forbes
Магнитное поле усилило эффект Томсона на 90 процентов Магнитное поле усилило эффект Томсона на 90 процентов

Это первое проявление нелинейного магнитотермоэлектрического эффекта

N+1
«Культ Ким Мандок». Как сирота смогла накормить остров для ссыльных и основать торговую компанию в Корее «Культ Ким Мандок». Как сирота смогла накормить остров для ссыльных и основать торговую компанию в Корее

Ким Мандок прошла непростой путь, став самой богатой женщиной периода Чосон

Forbes
Три ошибки Олега Тинькова: как действия российского банкира усугубили его противостояние с законом США Три ошибки Олега Тинькова: как действия российского банкира усугубили его противостояние с законом США

Самая большая проблема юристов Тинькова — его публичные высказывания в соцсетях

Forbes
Почему такси желтые, пожарные машины красные, а покрышки черные: происхождение цветов «по умолчанию» Почему такси желтые, пожарные машины красные, а покрышки черные: происхождение цветов «по умолчанию»

Мир мог быть окрашен в совсем другие краски, если бы не воля случая

Maxim
7 отличных видеоигр, которые можно пройти за 3 часа 7 отличных видеоигр, которые можно пройти за 3 часа

Игры для тех, кто не хочет или не может тратить много времени на прохождение

Популярная механика
Нобелевскую премию по химии присудили за метод редактирования генома Нобелевскую премию по химии присудили за метод редактирования генома

Лауреатами Нобелевской премии по химии 2020 года стали две женщины

N+1
Непереводимость дистанции Непереводимость дистанции

Игорь Гулин о поэзии Луизы Глик

Weekend
Меньше игр, больше «развивашек»: 5 ошибок в воспитании дошкольника Меньше игр, больше «развивашек»: 5 ошибок в воспитании дошкольника

Как развивать ребенка, не пытаясь вырастить из него юного гения

Psychologies
Геннадий Смирнов. Обаятельный негодяй Геннадий Смирнов. Обаятельный негодяй

Геннадий Смирнов выбрал актерскую профессию в раннем детстве

Караван историй
Образ Испании в русском искусстве. Часть 1 Образ Испании в русском искусстве. Часть 1

О том, как русские видели Испанию — начало

Культура.РФ
Открыть в приложении