Растянутые алмазы могут найти применение в электронике и оптоэлектронике — Naked Science
4 января
Сергей Васильев

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.
Вчера, 06:30
Мария Азарова

Ученые проверили содержание побочных продуктов дезинфекции в чае, который заваривали водопроводной или наночистой водой с хлором. Уровни этих соединений в напитке были ниже, чем в самой воде, однако большинство из них оказались неизвестны исследователям — как и их воздействие на здоровье человека.

Вчера, 14:35
Алиса Гаджиева

Ученые из Института археологии и этнографии Сибирского отделения РАН обнаружили городище Шилкинской системы.

Позавчера, 15:14
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

Вчера, 06:30
Мария Азарова

Ученые проверили содержание побочных продуктов дезинфекции в чае, который заваривали водопроводной или наночистой водой с хлором. Уровни этих соединений в напитке были ниже, чем в самой воде, однако большинство из них оказались неизвестны исследователям — как и их воздействие на здоровье человека.

Позавчера, 15:14
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

9 сентября
Алиса Гаджиева

Необычный артефакт обнаружили в одном из пунктов сбора вторсырья в Красноярском крае.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: