Превращать алмаз в металл

Российские ученые нашли способ превращать алмаз в металл

Российскими физиками из Сколтеха совместно с коллегами из Массачусецкого технологического университета удалось выяснить, что алмазные наноиглы при механической деформации трансформируются из электрического изолятора в полноценный металлический проводник.

При этом все прочие свойства, присущие алмазу, остаются неизменными. Вот про это я и хочу вам сегодня рассказать.

Российские ученые нашли способ превращать алмаз в металл

Как было совершено открытие

Данное открытие не было совершено случайно. Изначально ученые создали компьютерную модель обратимой деформации алмазных наноигл, и уже по результатам данного моделирования был создан алгоритм машинного обучения для того, чтобы заниматься оптимальным подбором свойств материала и прилагаемой нагрузки.

Так было установлено, что при определенной геометрии наноигл, даже незначительный изгиб довольно эффективно меняет свойства материала с изолятора на проводник.

В принципе метод деформации полупроводников для корректировки их первоначальных свойств используется физиками последние два года. Вот только при работе с кремнием деформация могла быть обратимой только если она не превышала 1%.

Российские ученые нашли способ превращать алмаз в металл

Но физикам из Сколцеха удалось существенно продвинуться в новом исследовании и ими было доказано, что при определенных условиях алмазные наноиглы можно деформировать на величину в 10% при обычной комнатной температуре.

И после прекращения воздействия материал возвращался к первоначальной форме, и его диэлектрические свойства восстанавливались в полном объеме.

Уникальный опыт и перспективы открытия

Как заявил один из авторов исследования профессор Цзю Ли, в ходе работы было установлено, что ширину запретной зоны алмаза можно плавно изменять от 5,6 электронвольт практически до нуля.

Металлизация в алмазных наноиглах

Металлизация в алмазных наноиглах

Проще говоря, за счет контролируемой деформации, можно выбирать какова будет запрещенная зона в текущий момент, например как у кремния (используется в качестве полупроводника) или же как у нитрида галия (используется для производства светодиодов).

Таким образом из алмаза даже можно создать инфракрасный детектор, который способен воспринимать весь спектр света: от инфракрасного излучения до ультрафиолета.

Такая уникальная возможность изменять электропроводность алмаза без нарушения стабильности решетки и его химического состава открывают просто уникальные возможности в создании принципиально новых электронных устройств.

Понравился материал, тогда ставим палец вверх и подписываемся. Спасибо за ваше внимание!

 

Источник

 

0

Оставьте комментарий