Полученные результаты позволяют проводить экстремальные изменения свойств полупроводников для разработки множества принципиально новых электронных устройств и приложений квантового зондирования, таких как широкополосные солнечные элементы, высокоэффективные светодиоды и квантовые датчики.
Исследователи обнаружили способ изменить свойства алмаза и превратить его из изолятора сначала в полупроводник, а затем и в высокопроводящий материал, результаты опубликованы в журнале PhysOrg.
Алмазные наноиглы при деформации превращаются из электрического изолятора в металлический проводник с сохранением всех прочих свойств. Процесс изменения свойств алмаза от изолятора до проводника является контролируемым и обратимым, при этом алмазный материал не деградирует. К такому открытию пришли исследователи на основе моделирования, расчетов и результатов экспериментов.
Задачей превращения алмаза в металл занимаются физики из Сколтеха вместе с коллегами из Массачусетского технологического института. Исследователи уже доказали, что можно существенным образом менять электрические, оптические, тепловые и другие свойства материалов, подвергая их механической деформации, достаточной для изменения геометрического расположения атомов в кристалле материала, но не нарушающей саму кристаллическую решетку.
Алмаз обладает свойством, известным как запрещенная зона, которая определяет, насколько легко электроны могут перемещаться через материал, что, в свою очередь, является показателем электропроводности материала. По словам физиков, запрещенную зону алмаза можно непрерывно менять от 5,6 электронвольт до нуля, что значит превращать его из изолятора в полупроводник и далее в металл.