Ruski znanstveniki so našli način, kako diamant spremeniti v kovino

Ruskim fizikom iz Skoltecha je skupaj s kolegi z Massachusetts Institute of Technology uspelo ugotoviti, da diamantne nano-igle se ob mehanski deformaciji iz električnega izolatorja spremenijo v polnopravnega kovinskega dirigent.

Hkrati pa vse druge lastnosti, značilne za diamant, ostanejo nespremenjene. O tem vam želim povedati danes.

Kako je prišlo do odkritja

Do tega odkritja ni prišlo naključno. Sprva so znanstveniki ustvarili računalniški model reverzibilne deformacije diamantnih nano igel in na podlagi rezultatov te simulacije za optimalno izbiro lastnosti materiala in uporabljene obremenitve je bil ustvarjen algoritem strojnega učenja.

Tako je bilo ugotovljeno, da z določeno geometrijo nano-igel že majhen ovinek dokaj učinkovito spremeni lastnosti materiala iz izolatorja v prevodnik.

Načeloma metodo deformacije polprevodnikov za popravljanje njihovih začetnih lastnosti fiziki uporabljajo v zadnjih dveh letih. Pri delu s silicijem pa je lahko deformacija reverzibilna le, če ne presega 1%.

Toda fizikom iz Skoltsekha je v novi študiji uspelo znatno napredovati in to so dokazali z pod določenimi pogoji se lahko diamantne nano-igle v običajni sobi deformirajo za 10% temperatura.

Po prenehanju izpostavljenosti se je material vrnil v prvotno obliko in njegove dielektrične lastnosti so bile v celoti obnovljene.

Edinstvene izkušnje in možnosti odkritja

Kot je izjavil eden od avtorjev študije, profesor Tszyu Li, je bilo med delom ugotovljeno, da je mogoče širino prepovedanega območja diamanta gladko spremeniti s 5,6 elektronskih voltov na skoraj nič.

Preprosto povedano, zaradi nadzorovane deformacije lahko na primer izberete, kakšno prepovedano območje bo trenutno kot silicij (uporablja se kot polprevodnik) ali kot galijev nitrid (uporablja se za proizvodnjo LED).

Tako je celo mogoče iz diamanta ustvariti infrardeči detektor, ki je sposoben zaznati celoten spekter svetlobe: od infrardečega sevanja do ultravijoličnega sevanja.

Tako edinstvena sposobnost spreminjanja električne prevodnosti diamanta, ne da bi pri tem motili stabilnost rešetke in njene kemična sestava odpira prav edinstvene priložnosti pri ustvarjanju bistveno novih elektronskih naprav.

Če vam je bil material všeč, položite palce in se naročite. Hvala za vašo pozornost!