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

Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет Начало неолита на северо-западе Южной Азии сдвинули примерно на три тысячи лет

Почему ученые пересмотрели хронологию поселения Мехргарх?

N+1
Как правильно делать планку: все способы и подробные инструкции Как правильно делать планку: все способы и подробные инструкции

Стоя в планке каждый день по паре минут, вы быстро похудеете и подкачаетесь

Cosmopolitan
Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер Ответственность за три четверти ожидаемых случаев рака желудка возложили на хеликобактер

Хроническая инфекция хеликобактер служит основной причиной рака желудка

N+1
Проклятие победителя: почему Нобелевскую премию снова дали за теорию аукционов Проклятие победителя: почему Нобелевскую премию снова дали за теорию аукционов

Что особенного в аукционах и их создании?

Forbes
Какие позы любят девушки? 9 самых-самых (бонус: позиции, которые их бесят) Какие позы любят девушки? 9 самых-самых (бонус: позиции, которые их бесят)

Какие позы любят девушки? 9 самых-самых (бонус: позиции, которые их бесят)

Playboy
Архиважное Архиважное

Фотограф Федор Савинцев собрал для этого номера истории трех архитектурных семей

Seasons of life
Не родила, но воспитала: Фокс, Бундхен, Кларксон и другие крутые звездные мачехи Не родила, но воспитала: Фокс, Бундхен, Кларксон и другие крутые звездные мачехи

Самые добрые и ответственные мачехи среди знаменитостей

Cosmopolitan
Пять «ЗА» за закаливание Пять «ЗА» за закаливание

Закаливание – это возможность использовать ресурсы собственного организма

Здоровье
О чём тот дуб молчит красноречиво… О чём тот дуб молчит красноречиво…

Ириновский дуб — памятник живой природы

Наука и жизнь
Ну ты и фрукт! Ну ты и фрукт!

Часто причиной лишнего веса становится чрезмерное потребление фруктов

Худеем правильно
Как пульсар из системы Как пульсар из системы

Быстро вращающаяся звезда высосала почти всю материю из своей соседки

Популярная механика
Как осветлить волосы в домашних условиях быстро и безопасно Как осветлить волосы в домашних условиях быстро и безопасно

Полный гид по всем способам осветления волос!

Cosmopolitan
В осцилляциях странного B-мезона нашли нарушение CP-инвариантности В осцилляциях странного B-мезона нашли нарушение CP-инвариантности

Что может объяснить асимметрию между материей и антиматерией во вселенной?

N+1
«Хуже, чем плохой брак, нет ничего в жизни». Людмила Улицкая — о любви, низкой самооценке и жизни в условиях неопределенности «Хуже, чем плохой брак, нет ничего в жизни». Людмила Улицкая — о любви, низкой самооценке и жизни в условиях неопределенности

Отрывок из книги «Детский недетский вопрос» — интервью с Людмилой Улицкой

Forbes
Моя земля! Моя земля!

Самые ценные советы в путешествиях всегда дают местные жители или завсегдатаи

Grazia
Как Ким Кардашьян заработала миллионы и построила личный бренд Как Ким Кардашьян заработала миллионы и построила личный бренд

Как Ким Кардашьян удалось заработать состояние в $900 млн

РБК
«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
Здесь русский дух Здесь русский дух

Елизавета Боярская отвечает на 10 важных вопросах о русских ценностях

Grazia
Что будет, если вы случайно уничтожите бесценный артефакт в музее Что будет, если вы случайно уничтожите бесценный артефакт в музее

Что ждет неуклюжих любителей искусства и вандалов в музеях?

Популярная механика
Победа союза над изоляцией Победа союза над изоляцией

О первой совместной коллекции Миуччи Прады и Рафа Симонса

Weekend
Четырежды жених и еще 9 интересных фактов о Николае Баскове, которые вы не знали Четырежды жених и еще 9 интересных фактов о Николае Баскове, которые вы не знали

Николай Басков — один из самых знаменитых певцов отечественной поп-сцены

Cosmopolitan
Писатели утверждают, что человечество прошло точку невозврата Писатели утверждают, что человечество прошло точку невозврата

Во всем, что будет дальше, мы должны винить только себя

GQ
«В порядке порой скрывается истинное безумие». «Ширли» — байопик об одной из самых недооцененных современниками писательниц XX века «В порядке порой скрывается истинное безумие». «Ширли» — байопик об одной из самых недооцененных современниками писательниц XX века

Чем кинопортрет писательницы Ширли Джексон отличается от сотен других фильмов

Forbes
«Предприниматель не может не расти в творческом и финансовом плане». Игорь Рябенький — о том, как не стать унылым говном «Предприниматель не может не расти в творческом и финансовом плане». Игорь Рябенький — о том, как не стать унылым говном

Отрывок из книги «Легкий венчур» Игоря Рябенького

Inc.
Мозг новорожденных оказался эмоционально неспецифичным Мозг новорожденных оказался эмоционально неспецифичным

Миндалевидное тело при рождении хуже связано с отделами обработки информации

N+1
От портупеи для шпаги до модного аксессуара: краткая история подтяжек в мужской моде От портупеи для шпаги до модного аксессуара: краткая история подтяжек в мужской моде

Подтяжки — исторически проверенный аксессуар

Esquire
Периоды детского развития: от 3 до 7 лет Периоды детского развития: от 3 до 7 лет

Какие проблемы ждут родителей детей в возрасте от 3 до 7 лет

Psychologies
10 необычных Citroën 10 необычных Citroën

Citroën всегда славилась революционными дизайнерскими решениями

Популярная механика
Бар Рафаэли, модель Бар Рафаэли, модель

Известная израильская модель, за внешностью которой скрываются повороты судьбы

Худеем правильно
Истории самых знаменитых заставок киностудий Истории самых знаменитых заставок киностудий

Откуда брались все эти горы, львы да серпы с молотами

Maxim
Открыть в приложении