Дослідники виявили, що Diamond має провідність, близьку до металів

Американські дослідники виявили нову характеристику в легованому діамантом Борона - ефекту плазмона. Це може зробити біомедичні та квантові оптичні пристрої більш ефективними та здатними обробляти інформацію, як традиційні технології не можуть досягти. Супутній документ був опублікований 13 -го в журналі Nature Communications.

 

Діамант стає ключовим матеріалом в електронних пристроях високої потужності та квантовій оптичній технології наступного покоління. Допінг з домішками, такими як Борон, вчені можуть відрегулювати властивості алмазу, щоб надати йому провідність, подібну до властивостей металів.

 

Команда з Університету Кейс -Вестерн та Університету Іллінойсу в Урбані Шампань виявила, що борон, легований алмазом, експосує ще одну унікальну плазмонічну характеристику: піддаючись світлу, його внутрішні електрони колективно коливаються, створюючи сильний ефект вдосконалення місцевого електричного поля. Ця здатність має вирішальне значення для розробки передових біосенсорів, нано оптичних компонентів та покращення продуктивності сонячних батарей та квантових пристроїв. Варто зазначити, що хоча інші напівпровідники або метали також мають подібні властивості, вони, як правило, непрозорі, тоді як Boron Doped Diamond зберігає оптичну прозорість, що дає йому додаткову перевагу.

 

Плазмонічне явище відноситься до електромагнітних хвильових моделей, утворених на нанорозмірному масштабі, коли світло взаємодіє з речовиною. Це явище протягом століть з'являлося в художніх творах, таких як блискучі кольори на середньовічних церковних вітражах, які спричинені ефектом плазмона, що утворюється наночастинками металів, вбудованими в скло.

 

Оскільки Diamond - це прозора кристалічна структура, що складається з атомів вуглецю, коли додається невелика кількість бор, борон має на один менший електрон, ніж вуглець, який може утворювати періодичні "отвори" в матеріалі, тим самим збільшуючи його провідність. Діамант залишається прозорим і має синій відтінок. Diamond Boron Diamond також має хімічну інертність та біосумісність, що робить його придатним для медичної візуалізації, біочік високої чутливості та молекулярних датчиків.