Ruskí vedci našli spôsob, ako zmeniť diamant na kov

To sa podarilo zistiť ruským fyzikom zo Skoltechu spolu s kolegami z Massachusettského technologického inštitútu diamantové nano-ihly sa po mechanickej deformácii transformujú z elektrického izolátora na plnohodnotný kovový vodič.

V takom prípade zostanú všetky ostatné vlastnosti spojené s diamantom nezmenené. To je to, o čom vám dnes chcem povedať.

Ako k objavu došlo

Tento objav sa nepodaril náhodou. Vedci pôvodne vytvorili počítačový model reverznej deformácie diamantových nano ihiel a na základe výsledkov tejto simulácie bol vytvorený algoritmus strojového učenia s cieľom vysporiadať sa s optimálnym výberom vlastností materiálu a aplikovaného zaťaženia.

Zistilo sa teda, že pri určitej geometrii nanoihiel aj mierne ohnutie celkom účinne mení vlastnosti materiálu z izolátora na vodič.

Fyzici v zásade používajú metódu deformácie polovodičov na korekciu svojich počiatočných vlastností posledné dva roky. Pri práci s kremíkom však mohla byť deformácia reverzibilná, iba ak nepresiahla 1%.

Ale fyzikom zo Skoltsekhu sa v novej štúdii podarilo dosiahnuť výrazný pokrok a to dokázali pomocou za určitých podmienok sa diamantové nano ihly môžu v normálnej miestnosti zdeformovať o 10% teplota.

A po ukončení expozície sa materiál vrátil do pôvodnej podoby a jeho dielektrické vlastnosti sa obnovili v plnom rozsahu.

Jedinečné skúsenosti a vyhliadky na objavenie

Ako uviedol jeden z autorov štúdie, profesor Jiu Li, počas práce sa zistilo, že šírka zakázanej zóny diamantu sa dá plynulo zmeniť z 5,6 elektrónvoltov na takmer nulu.

Zjednodušene povedané, vďaka riadenej deformácii si človek môže napríklad zvoliť, aká bude zakázaná zóna ako kremík (používaný ako polovodič) alebo ako nitrid gália (používaný na výrobu) LED diódy).

Je teda dokonca možné vytvoriť infračervený detektor z diamantu, ktorý je schopný vnímať celé spektrum svetla: od infračerveného žiarenia po ultrafialové žiarenie.

Takáto jedinečná schopnosť meniť elektrickú vodivosť diamantu bez narušenia stability mriežky a jej chemické zloženie otvára jedinečnú príležitosť pri vytváraní zásadne novej elektroniky zariadenia.

Ak sa vám materiál páčil, potom zdvihnite palce a prihláste sa na odber. Ďakujem za tvoju pozornosť!