Russische Wissenschaftler haben einen Weg gefunden, Diamant in Metall umzuwandeln

Russische Physiker von Skoltech haben dies zusammen mit Kollegen vom Massachusetts Institute of Technology herausgefunden Diamant-Nanonadeln wandeln sich bei mechanischer Verformung von einem elektrischen Isolator in einen vollwertigen Metallisolator um Dirigent.

In diesem Fall bleiben alle anderen Eigenschaften von Diamant unverändert. Darüber möchte ich Ihnen heute erzählen.

Wie die Entdeckung gemacht wurde

Diese Entdeckung wurde nicht zufällig gemacht. Zunächst erstellten die Wissenschaftler ein Computermodell der reversiblen Verformung von Diamant-Nanonadeln, das auf den Ergebnissen dieser Simulation basiert Es wurde ein Algorithmus für maschinelles Lernen erstellt, um die optimale Auswahl der Materialeigenschaften und der aufgebrachten Last zu berücksichtigen.

So wurde festgestellt, dass bei einer bestimmten Geometrie von Nanonadeln bereits eine leichte Biegung die Eigenschaften des Materials von einem Isolator zu einem Leiter sehr effektiv verändert.

Grundsätzlich wird die Methode der Verformung von Halbleitern zur Korrektur ihrer Anfangseigenschaften seit zwei Jahren von Physikern angewendet. Bei der Arbeit mit Silizium konnte die Verformung jedoch nur dann reversibel sein, wenn sie 1% nicht überschritt.

Aber die Physiker aus Skoltsekh haben in einer neuen Studie bedeutende Fortschritte erzielt und dies mit bewiesen Unter bestimmten Bedingungen können Diamant-Nanonadeln im normalen Raum um 10% verformt werden Temperatur.

Und nach Beendigung der Exposition kehrte das Material in seine ursprüngliche Form zurück und seine dielektrischen Eigenschaften wurden vollständig wiederhergestellt.

Einzigartige Erfahrung und Entdeckungsperspektiven

Wie einer der Autoren der Studie, Professor Tszyu Li, feststellte, wurde während der Arbeit festgestellt, dass die Breite der verbotenen Zone eines Diamanten reibungslos von 5,6 Elektronenvolt auf nahezu Null geändert werden kann.

Einfach ausgedrückt kann man aufgrund der kontrollierten Verformung beispielsweise auswählen, wie die verbotene Zone im aktuellen Moment aussehen soll wie Silizium (als Halbleiter verwendet) oder wie Galliumnitrid (zur Herstellung verwendet) LEDs).

So ist es sogar möglich, aus Diamant einen Infrarotdetektor zu erstellen, der das gesamte Lichtspektrum wahrnehmen kann: von Infrarotstrahlung bis Ultraviolettstrahlung.

Eine solch einzigartige Fähigkeit, die elektrische Leitfähigkeit eines Diamanten zu ändern, ohne die Stabilität des Gitters und seiner zu stören Die chemische Zusammensetzung eröffnet nur einzigartige Möglichkeiten für die Schaffung grundlegend neuer elektronischer Geräte Geräte.

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