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

В средневековом европейском борделе похоронили трехмесячного мальчика В средневековом европейском борделе похоронили трехмесячного мальчика

Ученые описали захоронение младенца в средневековом борделе Бельгии

N+1
Бесчувственное тело. Как жертва сексуального насилия сумела изменить калифорнийское законодательство Бесчувственное тело. Как жертва сексуального насилия сумела изменить калифорнийское законодательство

Книга жертвы насилия «Знай мое имя. Правдивая история», ставшую бестселлером

Forbes
Май 2025 стал одним из самых жарких за всю историю наблюдений Май 2025 стал одним из самых жарких за всю историю наблюдений

За последние 22 месяца средняя температура была на 1,5°C выше

ТехИнсайдер
Найти себя Найти себя

Как найти свое призвание и поменять жизнь после 50 лет

Добрые советы
Экосистемы с обилием бабочек лучше адаптировались к внезапным засухам Экосистемы с обилием бабочек лучше адаптировались к внезапным засухам

Как бабочки делают экосистемы более устойчивыми к засухам

N+1
Мечта о роли в экранизации Булгакова и еще 9 фактов из жизни Владимира Машкова Мечта о роли в экранизации Булгакова и еще 9 фактов из жизни Владимира Машкова

Владимир Машков — абсолютный любимец российских зрителей

Cosmopolitan
На одной ноте На одной ноте

Что помогло Майклу Джексону 5 раз получить премию «Грэмми»

Вокруг света
Нобелевскую премию по литературе получила американская поэтесса Луиза Глик. Почему она? Объясняет литературный критик Анастасия Завозова Нобелевскую премию по литературе получила американская поэтесса Луиза Глик. Почему она? Объясняет литературный критик Анастасия Завозова

Чем примечательна поэзия Луизы Глик

Esquire
Таруса Bien Sûr Таруса Bien Sûr

Дом, сад и хозяйка — это все как будто иллюстрации из книги об идеальной России

Seasons of life
Теория большого взрыва Теория большого взрыва

Вокруг женского оргазма сложилось немало мифов

Grazia
Периоды детского развития: от 1 года до 3 лет Периоды детского развития: от 1 года до 3 лет

Что происходит с ребенком в возрасте от года до трех и как себя вести родителям

Psychologies
Ghostrunner – элегантная, но странная игра про наше постчеловеческое будущее Ghostrunner – элегантная, но странная игра про наше постчеловеческое будущее

В этой игре постоянно ощущается фантомное присутствие Киану Ривза

GQ
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
В защиту маленьких В защиту маленьких

Правда ли, что от высокого роста одни плюсы?

N+1
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
Как избавиться от боли в голени (и сделать так, чтобы она не вернулась) Как избавиться от боли в голени (и сделать так, чтобы она не вернулась)

Боль в нижних частях ног – огромная проблема многих бегунов

GQ
Высыпаемся: правила сна для мам Высыпаемся: правила сна для мам

Ничего лучше для восстановления сил, чем сон, пока не придумали!

Seasons of life
Бетон без цемента снизит вероятность засора канализации Бетон без цемента снизит вероятность засора канализации

Вместо него использовали смесь золы, шлака, нанопеска и извести

N+1
Пирамида стройности Пирамида стройности

Средиземноморская диета — самая сытная и безопасная

Худеем правильно
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
Мисс Израиль, инструктор по боевым действиям и чудо-женщина. Как актриса Галь Гадот попала в рейтинг Forbes c $31,5 млн Мисс Израиль, инструктор по боевым действиям и чудо-женщина. Как актриса Галь Гадот попала в рейтинг Forbes c $31,5 млн

Как Галь Гадот удалось попала в рейтинг Forbes

Forbes
Путешествие из Москвы в Петербург Путешествие из Москвы в Петербург

Максим Матвеев за свои поступки и роли отвечает

Glamour
Гестоз при беременности: причины и профилактика Гестоз при беременности: причины и профилактика

Гестоз при беременности требует обязательной медицинской помощи

9 месяцев
Тим Феррис объяснил, как понять, что вы успешны — сколько бы денег у вас ни было Тим Феррис объяснил, как понять, что вы успешны — сколько бы денег у вас ни было

Спросите себя, как вы засыпаете по ночам

Inc.
Что такое сертификат 80 PLUS в описании блоков питания? Что такое сертификат 80 PLUS в описании блоков питания?

Стоит ли обращать внимание на отметку 80 PLUS в описании БП?

CHIP
5 самых важных искусственных интеллектов в 2020 году 5 самых важных искусственных интеллектов в 2020 году

Современные ИИ начинают выполнять задачи, которые человеку не под силу

Maxim
«Inside out: моя неидеальная история»: Деми Мур рассказывает, как она пережила насилие «Inside out: моя неидеальная история»: Деми Мур рассказывает, как она пережила насилие

Отрывок из автобиографии Деми Мур

Esquire
9 странных предметов, найденных внутри статуй 9 странных предметов, найденных внутри статуй

Когда-то статуи считались подходящим местом, чтобы спрятать внутри что-то ценное

Maxim
Как 27-летний дизайнер-новичок создал фирменный стиль суперкаров Lamborghini Как 27-летний дизайнер-новичок создал фирменный стиль суперкаров Lamborghini

Как Марчелло Гандини смог создать настолько яркий образ суперкара Lamborghini

Esquire
О чем расскажет имя на вашей визитке? О чем расскажет имя на вашей визитке?

По имени встречают, а по уму провожают

Psychologies
Открыть в приложении