Исследователи из Гонконга представили новый метод формирования «жидких алмазов». В будущем их можно использовать в электронике.
Читайте «Хайтек» в
Исследовательская группа под руководством Университета Гонконга (City University of Hong Kong, CityU) показала большой равномерный растягивающийся алмазный массив, который они сделали с помощью наномеханического подхода. Теперь они смогут использовать деформированные алмазы в функциональных устройствах в микроэлектронике, фотонике и квантовых информационных технологиях.
«Эксперименты по растяжению впервые показали чрезвычайно большую равномерную упругость алмаза. Наши результаты демонстрируют возможность разработки электронных устройств путем инжиниринга деформаций алмазных конструкций», — отметили исследователи.
Ученые объяснили, что алмаз считается высокоэффективным электронным и фотонным материалом благодаря сверхвысокой теплопроводности, исключительной подвижности носителя электрического заряда, высокой пробивной способности и ультраширокому зазору полосы пропускания. Поэтому его считают одним из лучших материалов, который можно использовать в электронике.
Как выглядят настоящие алмазы!!!
Исследователи также обнаружили, что наноразмерный алмаз можно эластично изогнуть с большей локальной деформацией. Это доказывает, что свойства материала можно использовать для разработки функциональных алмазных устройств.
Читать далее
Источник: hightech.fm
Алмаз в жидком состоянии
Ученые из Национальной лаборатории Сандия (США) впервые провели доскональное изучение алмазных соединений и их поведения в различных условиях. В ходе опытов физики установили, что при определенных обстоятельствах алмаз может принимать жидкую форму, свойства которой очень похожи на свойства обычной воды.
Это состояние, находящееся на границе кристаллической и расплавленной форм, поможет не только лучше узнать структуру и характеристики алмаза, но и раскроет тайны далеких планет.
«Алмазы можно назвать привычным для Земли химическим соединением. Однако для того чтобы его расплавить, недостаточно просто высокой температуры — необходимо также экстремально высокое давление, которое, в свою очередь, мешает регулировать нагрев», — говорит один из авторов исследования Герман Эггерт.
Ученым однажды удалось расплавить алмаз, но в ходе того эксперимента научная группа не смогла должным образом регулировать течение процесса и измерять параметры. Можно сказать, что результат того опыта получился случайно.
Алмазы — исключительно прочный материал, и одно только это превращает его плавление в сверхсложную задачу. Но, кроме того, есть еще одна особенность, которая делает процесс практически невозможным. Дело в том, что при повышении температуры алмазы не желают сохранять свою природу и меняют физические свойства, превращаясь в графит. И уже это соединение превращается в жидкость. Ученым пришлось пойти на хитрость — довести алмаз до того состояния, когда он начинает превращаться в графит, и удержать его в нем.
Умные люди отказываются покупать алмазы на аукционе Sotheby’s
Газовые гиганты Уран и Нептун — один из немногих мест в известной нам части Вселенной, где сверхвысокие температуры сочетаются со сверхвысоким давлением. Чтобы воспроизвести подобные природные условия, Эггерт и его коллеги поместили натуральный алмаз весом десять карат и толщиной в полмиллиметра в лазерную установку, которая способна создавать гигантское давление.
При давлении в 40 миллионов раз выше, чем давление на Земле на уровне моря алмаз превратился в жидкую субстанцию. После этого ученые начали постепенно уменьшать давление и температуру в установке. На отметке в 11 миллионов раз превышающее нормальное давление на Земле и температуре около 50000 градусов Кельвина в алмазной жидкости начали образовываться твердые осколки. Опытным путем удалось установить, что процесс их формирования набирает обороты при понижении давления с одновременным поддержанием температуры на постоянном уровне.
Дальнейшее поведение образца поразило ученых. Алмазные крошки не слипались, а плавали в жидкой среде подобно тому, как айсберги плавают на просторах океанов.
Большинство материалов в жидкой форме обладают плотностью меньше, чем в твердой. Единственным исключением считается вода, поскольку плотность льда всегда меньше плотности воды в жидком состоянии. Расплавленный алмаз демонстрирует те же качества.
Анализ показывает, что Нептун и Уран на десять процентов состоят из углерода. Поэтому, считает Эггерт, существование на этих планетах алмазных морей вполне возможно. Мало того, подобные формирования отлично вписались бы в теорию, поскольку могут объяснить одну из интереснейших загадок этих газовых гигантов.
На Земле магнитные полюса практически совпадают с географическими полюсами. А на Уране и Нептуне ось магнитного поля резко смещена от оси вращения — разница составляет около 60 градусов. Существование алмазного океана, который способен отражать и преломлять магнитные волны, вполне могло бы дать объяснение подобному феномену.
Об алмазных морях и бриллиантовых берегах Урана и Нептуна рассказал сотрудник Института космических исследований доктор геолого-минералогических наук Илья Торбаев.
«С физической точки зрения предложенная модель не имеет явных изъянов. Да, мы привыкли к тому, что для Земли алмаз является уникальным минералом. Но эта уникальность обуславливается только отсутствием на нашей планете достаточных условий для формирования таких химических соединений.
Источник: www.sunhome.ru
Ученые создали «жидкие» алмазы для использования в микроэлектронике
Исследовательская группа из Китая под руководством университета Гонконга (City University of Hong Kong, CityU) презентовала большой равномерный растягивающийся алмазный массив, который был создан искусственным путем при помощи наномеханического подхода. Благодаря этому открытию ученые смогут использовать деформированные алмазы в функциональных устройствах в микроэлектронике, фотонике и квантовых информационных технологиях.
«Эксперименты по растяжению впервые показали чрезвычайно большую равномерную упругость алмаза. Наши результаты демонстрируют возможность разработки электронных устройств путем инжиниринга деформаций алмазных конструкций», — отметили исследователи.
Ученые подчеркнули, что благодаря своей сверхвысокой теплопроводности, исключительной подвижности носителя электрического заряда, высокой пробивной способности и ультра широкому зазору полосы пропускания, алмаз принято считать высокоэффективным электронным и фотонным материалом.
Именно поэтому этот камень считается одним из лучших материалов для использования в электронике.
Также ученым удалось установить, что наноразмерный алмаз под воздействием способен эластично изогнуться с большей локальной деформацией. Таким образом эти свойства материала можно использовать для разработки функциональных алмазных устройств, считают исследователи.
Источник: gimsbuk.ru