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

На борту затонувшего средневекового китайского судна нашли сосуды из-под алкогольных напитков На борту затонувшего средневекового китайского судна нашли сосуды из-под алкогольных напитков

Находки, собранные во время раскопок средневекового судна «Наньхай №1»

N+1
Бриллианты не навсегда Бриллианты не навсегда

Иссякло месторождение, поставлявшее самые красивые розовые бриллианты

Robb Report
«Почему мы помним. Как раскрыть способность памяти удерживать важное» «Почему мы помним. Как раскрыть способность памяти удерживать важное»

Как гиппокамп участвует в работе памяти

N+1
Анна Меликова: Инверсия, или Ор-Диких-Фей Анна Меликова: Инверсия, или Ор-Диких-Фей

Фрагмент текста Анны Меликовой про обсессию и любовь

СНОБ
Индивидуалистка из СССР: как Айн Рэнд боролась с коммунизмом и создавала бестселлеры Индивидуалистка из СССР: как Айн Рэнд боролась с коммунизмом и создавала бестселлеры

Как Айн Рэнд, дочь аптекаря из Петербурга, смогла покорить США

Forbes
Небесный бой: как миллиардеры сражаются за региональные аэропорты Небесный бой: как миллиардеры сражаются за региональные аэропорты

Как Дерипаска, Вексельберг и Троценко борются за оставшиеся на рынке аэропорты

Forbes
Можно ли создать самые точные часы в мире: неожиданный прорыв Можно ли создать самые точные часы в мире: неожиданный прорыв

Физики приблизились к созданию самой точной системы измерения времени

Популярная механика
Трагическое наследство Трагическое наследство

Как Катерина Босов оказалась втянутой в борьбу за активы мужа

Forbes
В свободном плавании В свободном плавании

Елена Лядова о том, чем она живет здесь и сейчас

Glamour
Волки привязались к дрессировщикам Волки привязались к дрессировщикам

Если волка оставить у незнакомца, он начнет рваться к человеку, которого знает

N+1
Крепко сделано Крепко сделано

Загородный дом в стиле 1960-х с винтажной мебелью

SALON-Interior
Бактерии помогли получить катализатор для электролиза воды Бактерии помогли получить катализатор для электролиза воды

Химики получили электроды для электролиза воды с помощью бактерий

N+1
Новые правила старого бизнеса Новые правила старого бизнеса

Сегодня правила игры меняются в каждой сфере

GQ
Генеральный директор «Гранд Отеля Европа» — о женщинах в индустрии Генеральный директор «Гранд Отеля Европа» — о женщинах в индустрии

Впервые за историю петербургского «Гранд Отеля Европа» у его руля встала женщина

РБК
Всему свое место Всему свое место

Как организовать пространство маленькой прихожей

Добрые советы
За 50 тыс. я могу с тобой посидеть За 50 тыс. я могу с тобой посидеть

О своей работе рассказывает звездный пиарщик Антон Богославский

ЖАРА Magazine
B-12: вертолет-гигант, который не летал B-12: вертолет-гигант, который не летал

Как сложилась судьба винтокрылого гиганта В-12

Популярная механика
Минус 50 кг: как я похудела на дефиците калорий и домашних тренировках Минус 50 кг: как я похудела на дефиците калорий и домашних тренировках

Девушка нашла простой и легкий способ сбросить вес

Cosmopolitan
«Это его личные заморочки»: что думают врачи и ученые о секретах молодости Павла Дурова «Это его личные заморочки»: что думают врачи и ученые о секретах молодости Павла Дурова

Что думают о рекомендациях бизнесмена Павла Дурова врачи и ученые

Forbes
Легкая медийная рябь. Зачем Евгении Васильевой звание почетного академика Легкая медийная рябь. Зачем Евгении Васильевой звание почетного академика

Кому и как в России вручаются звания почетного академика

СНОБ
10 фильмов, над которыми работали модные дизайнеры 10 фильмов, над которыми работали модные дизайнеры

Самые выдающиеся примеры сотрудничества кино и моды

Esquire
Семь фильмов, которые помогут в поисках себя Семь фильмов, которые помогут в поисках себя

Как решиться сделать шаг в новом направлении или найти силы вернуться к себе?

Seasons of life
Как справляться с эмоциями, когда хочется накричать Как справляться с эмоциями, когда хочется накричать

Одно из самых сложных испытаний родительства – научиться управлять гневом

Домашний Очаг
Как отношения в одной семье могут изменить целую отрасль Как отношения в одной семье могут изменить целую отрасль

История основателей «Группы Черкизово»

Forbes
Трое детей и музыкальная карьера: как сейчас выглядят звезды сериала «Сплетница» Трое детей и музыкальная карьера: как сейчас выглядят звезды сериала «Сплетница»

Как живут и чем занимаются актеры, известные по ролям в сериале «Сплетница»

Cosmopolitan
Как объяснить паранормальные явления — от призраков до похищений пришельцами — с точки зрения науки и логики Как объяснить паранормальные явления — от призраков до похищений пришельцами — с точки зрения науки и логики

Почему мы верим в паранормальные явления?

Maxim
10 способов манипулировать человеческим мозгом 10 способов манипулировать человеческим мозгом

Ученые постоянно изучают, как работает человеческий мозг

Популярная механика
Всё в открытом доступе, калькулятор зарплат и 7100 страниц инструкций: принципы работы полностью удалённой GitLab​ Всё в открытом доступе, калькулятор зарплат и 7100 страниц инструкций: принципы работы полностью удалённой GitLab​

GitLab — крупнейшая компания, где все сотрудники работают удалённо

VC.RU
«Моя Шарлотта – это катастрофа»: принц Уильям рассказал о детях от Кейт Миддлтон «Моя Шарлотта – это катастрофа»: принц Уильям рассказал о детях от Кейт Миддлтон

Принц Уильям рассказал о своей семье, отношении к природе и экологии

Cosmopolitan
«Голое» дефиле и отказ королеве: на что пошла Кейт Миддлтон ради любви Уильяма «Голое» дефиле и отказ королеве: на что пошла Кейт Миддлтон ради любви Уильяма

Кейт Миддлтон своей настойчивостью отвоевала внимание принца Уильяма

Cosmopolitan
Открыть в приложении