04.01.2021
Сергей Васильев
1 708

Растянутые алмазы могут найти применение в электронике и оптоэлектронике

4.8

Ученые из Гонконга научились растягивать алмаз на рекордно большую величину, чтобы деформировать его кристаллическую решетку и придавать материалу новые полезные свойства.

©Dang Chaoqun, City University of Hong Kong

Алмаз — кристалл с огромной твердостью, и если настоящие эластичные материалы могут растягиваться на величину до сотен процентов от первоначальной, то растянуть алмаз удается не более чем на 0,4 процента. Деформация помогла бы придать ему новые полезные электрические и оптические свойства, поэтому ученые из Городского университета Гонконга решили растянуть алмаз до более значимых величин. О своей работе они рассказывают в статье, опубликованной в журнале Science.

Для этого исследователи синтезировали алмазные структуры, напоминающие гантели, с широкими «захватами», соединенными узким мостиком длиной около 1000 нанометров и 300 нанометров в диаметре. Прилагая усилие вдоль оси «мостика», авторам работы удалось растянуть его на величину до 9,7 процента, после чего материал возвращал себе первоначальную форму. По словам ученых, эта цифра близка к теоретическому пределу упругой деформации алмаза.

©Dang Chaoqun, City University of Hong Kong

Кроме того, ученые провели моделирование электрических и оптических свойств алмаза при растяжении его в границах от нуля до 12 процентов. Было показано, что растяжение уменьшало запрещенную энергетическую зону электронов в материале, а значит, повышало его электропроводность. Максимальной величины она достигала при растяжении на величину около девяти процентов.

Моделирование предсказывает появление совершенно новых для алмаза свойств при еще большем растяжении. Из-за деформации кристаллической решетки непрямой переход электронов через запрещенную зону сменяется на прямой. Такой переход может сопровождаться испусканием фотона, что делает растянутые алмазы перспективным материалом и в сфере оптоэлектроники. «Я уверен, что нас ждет новая эра алмазов», — резюмирует профессор Лю Янг (Lu Yang), возглавлявший исследовательскую группу.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 19:27
Михаил Орлов

В последнее время Азовское море страдает от нашествий медуз-корнеротов. Местные исследователи из Азово-Черноморского филиала ВНИРО подошли к проблеме изобретательно и предложили использовать корнеротов как ценный продукт питания.

Позавчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

25 января
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: