Новое стекло. Полупроводник с твердостью алмаза

0 0

Ученые, экспериментирующие с углеродом, создали стекло, настолько твердое, что оно может поцарапать поверхность алмаза.Прозрачный материал невероятно прочен и обладает способностью действовать как полупроводник, открывая новые возможности в области фотоэлектрической энергии.

Новый материал, получивший название AM-III, имеет некоторые свойства алмаза, как природного, так и искусственного, и состоит он в основном из атомов углерода.Но если в алмазе атомы и молекулы расположены в идеальной решетчатой ​​структуре, то AM-III имеет более неорганизованную структуру, в которой атомы и молекулы не выровнены, — материал, известный как аморфный.

Новое стекло. Полупроводник с твердостью алмаза

Типы аморфных материалов или некристаллических твердых тел включают пластмассы, гели и, что наиболее известно, стекло, но последнее не является чем-то, что обычно ассоциируется с большой твердостью или прочностью.Ученые из Университета Яншань в Китае стремились придать эти характеристики стекловидному материалу, экспериментируя с различным расположением атомов и молекул и обращаясь к молекулам углерода в форме футбольного мяча, известным как фуллерены.

Мы видели, как материаловеды изучали фуллерены для разработкивоспламеняющихся наночастиц,усовершенствованных солнечных элементовирасширениянаших знаний о космосе, и авторы нового исследования обнаружили, что они также могут быть использованы в качестве отправной точки для образования устойчивых аморфных материалов.Фуллерены подвергались растущему нагреву и давлению, в результате чего они дробились и смешивались вместе, а команда осторожно набирала тепло и температуру, пока не был сформирован AM-III.

Новое стекло. Полупроводник с твердостью алмаза

Новый материал показал твердость 113 ГПа при испытании на твердость по Виккерсу.Мягкая сталь имеет твердость по Виккерсу около 9 ГПа, а алмазы природного происхождения — от 70 до 100 ГПа.Комплексные механические испытания, проведенные командой, показали, что AM-III является самым твердым и прочным аморфным материалом из известных на сегодняшний день, способным поцарапать поверхность алмаза.

Новое стекло. Полупроводник с твердостью алмаза

Кроме того, было обнаружено, что материал является полупроводниковым с диапазоном запрещенной зоны от 1,5 до 2,2 эВ, аналогично обычно используемому аморфному кремнию.Такое сочетание электронных и механических атрибутов делает AM-III привлекательным предложением для ученых, разрабатывающих фотоэлектрические технологии, которые преобразуют свет в электричество, как в солнечных батареях.

Источник: naukatehnika.com
Оставить комментарий

Мы используем файлы cookie. Продолжив использование сайта, вы соглашаетесь с Политикой использования файлов cookie и Политикой конфиденциальности Принимаю

Privacy & Cookies Policy