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Wissenschaftler bekommen eine seltsame neue Form von Silizium

Unsere Zeit wird manchmal scherzhaft als "Silicon Age" bezeichnet, weil dieses Element in fast jedem elektronischen Gerät verwendet wird, das unsere moderne Welt formt.

Daher ist es nicht verwunderlich, dass Wissenschaftler auf der ganzen Welt aktiv mit Silizium arbeiten, um neue, bisher unbekannte Kombinationen und verbessern so die Eigenschaften moderner Elektronik Geräte.

So hat eine wissenschaftliche Gruppe unter der Leitung des Carnegie Institute of Science einen neuen Weg gefunden, eine Form von Silizium mit einer einzigartigen hexagonalen Struktur herzustellen.

Carbon und seine neuen Formen

Wie Sie wissen, können Elemente verschiedene kristalline Formen annehmen, die Wissenschaftler Allotrope nennen. Und je nach Anordnung der Atome können diese (Strukturen) ganz unterschiedliche Eigenschaften haben.

Zum Beispiel kann Kohlenstoff in zweidimensionalen Whists in der sogenannten Form von Graphen vorliegen, ein Stapel solcher Platten besteht bereits aus Graphit, während Diamant eine kubische Form hat usw.

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Die am häufigsten verwendete Form von Silizium hat also die gleiche Struktur wie Diamant. Wissenschaftler verstehen jedoch, dass möglicherweise andere Formen nützliche elektronische Eigenschaften haben können und führen daher zahlreiche Experimente durch.

Im Jahr 2014 erhielten Ingenieure von Carnegie ein neues Siliziumallotrop namens Si24, das aus Siliziumschichten besteht, die in Ringen aus fünf, sechs und acht Atomen angeordnet sind.

In diesem Fall konnten die im Zentrum solcher Ringe gebildeten Lücken eindimensionale Kanäle für das Vorrücken anderer Atome bilden.

In einer neuen Studie haben Wissenschaftler eine Methode entwickelt, um Si24 in ein weiteres völlig neues Allotrop umzuwandeln.

Die Wissenschaftler erhitzten die Si24-Kristalle, wodurch sich die dünnen Schichten in vier sich wiederholenden Schichten ausrichteten. Dies gab der resultierenden Struktur den Namen - 4H-Silizium.

Wissenschaftler sagten, dass dies das erste Mal ist, dass es ihnen gelungen ist, stabile Volumenkristalle aus dieser Art von Material herzustellen.

(a) Messung der Transmission im nahen Infrarot (NIR - VIS) Teil 4. STUNDE. - Si. mit einer Steigungsänderung im Bereich von 1.15–1.2 eV, die die Absorptionskante hervorhebt (roter Pfeil). (b) Berechnete Bandstruktur für. 4. STUNDE. - Si. Anzeige der indirekten Bandlücke (Γ. - m. ) 1,2 eV. (c) Diagramm eines Balls und eines Schlägers, der den Weg des geringsten Energieübergangs zeigt. Si. 24. (blau) c. 4. STUNDE. - Si. (grün) generiert mit vesta -v3
(a) Messung der Transmission im nahen Infrarot (NIR - VIS) Teil 4. STUNDE. - Si. mit einer Steigungsänderung im Bereich von 1.15–1.2 eV, die die Absorptionskante hervorhebt (roter Pfeil). (b) Berechnete Bandstruktur für. 4. STUNDE. - Si. Anzeige der indirekten Bandlücke (Γ. - m. ) 1,2 eV. (c) Diagramm eines Balls und eines Schlägers, der den Weg des geringsten Energieübergangs zeigt. Si. 24. (blau) c. 4. STUNDE. - Si. (grün) generiert mit vesta -v3

Wo kann diese neue Struktur angewendet werden?

Bisher wissen selbst Wissenschaftler nicht genau, wo genau diese neue Struktur in der Praxis angewendet werden kann, aber Wissenschaftler schlagen vor dass ihre Arbeit in Zukunft die Verbesserung von Komponenten wie Transistoren oder Photovoltaik ermöglichen wird Systeme.

Wissenschaftler teilten die Ergebnisse der Arbeit auf den Seiten der Zeitschrift Physische Überprüfungsschreiben.

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