Современная электроника, от смартфонов до медицинских датчиков, зависит от способности материалов хранить электрическую энергию и управлять ею в невероятно малых масштабах. Чтобы сделать эти устройства меньше и эффективнее, ученые должны изучить эти свойства на атомном уровне.
С помощью этого инструмента они сделали удивительное открытие, касающееся алмаза. В отличие от большинства материалов, таких как кремний, используемый в компьютерных чипах, которые теряют диэлектрическую эффективность на своей поверхности, алмаз, наоборот, ее увеличивает. Это «аномальное усиление» вызвано уникальными электронами на поверхности алмаза. Эти электроны ведут себя так, будто они «плавают», что делает их очень чувствительными к электрическим полям. Это открытие открывает путь к созданию технологий следующего поколения на основе углерода.
Открытие также может привести к разработке «холодных катодов» — высокоэффективных источников электронов, работающих при низком напряжении, а также более компактных и быстрых электронных компонентов. Использование этих поверхностных эффектов может позволить нам создавать более мощные и энергоэффективные гаджеты, которые не перегреваются, несмотря на свои небольшие размеры.