Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Визуализация структуры 4H-Si, расположенной перпендикулярно гексагональной оси. На заднем плане отображена микрофотография, полученная с помощью просвечивающего электронного микроскопа, которая показывает последовательность укладки слоев. Предоставлено: Thomas Shiell и Timothy Strobel
Визуализация структуры 4H-Si, расположенной перпендикулярно гексагональной оси. На заднем плане отображена микрофотография, полученная с помощью просвечивающего электронного микроскопа, которая показывает последовательность укладки слоев. Предоставлено: Thomas Shiell и Timothy Strobel

Способ синтезировать кремний с гексагональной структурой кристаллов

Новости, обзоры, события

Опубликовано: 07.06.2021

Обновлено: 10.06.2021

 468

Теоретически есть возможность получить множество различных аллотропов кремния с улучшенными физическими свойствами. Однако на практике существует лишь несколько из них, так как до настоящего времени не существовало известных и доступных способов, чтобы их синтезировать

Разработан метод, позволяющий синтезировать чистый кремний с гексагональной кристаллической структурой, а не кубической, как это делают сегодня. Гексагональная форма нужна, чтобы создавать электронные и энергетические устройства следующего поколения с улучшенными свойствами. Работа опубликована в научном журнале Physical Review Letters [1].

Кремний играет огромную роль в жизни человека. Это второй по распространенности химический элемент в земной коре. В сочетании с другими элементами его используют при возведении множества инфраструктурных проектов. А в чистом виде он незаменим для электронной промышленности.

Как и все элементы, кремний может принимать различные кристаллические формы, называемые аллотропами, точно так же, как углерод может представлять собой мягкий графит или сверхтвердый алмаз. Для создания электронных устройств, включая компьютеры и солнечные батареи, используется та же структура кремния, что и алмаз.

Однако, несмотря на повсеместное ее распространение, эта форма не соответствует всем требованиям, чтобы появились технологии и устройства следующего поколения, включая высокопроизводительные транзисторы и некоторые фотоэлектрические устройства. Теоретически есть возможность получить множество различных аллотропов кремния с улучшенными физическими свойствами. Однако на практике существует лишь несколько из них, так как до настоящего времени не существовало известных и доступных способов, чтобы их синтезировать.

Ранее ученые представили революционно новую форму кремния, названную Si24, которая имеет открытый каркас, состоящий из серии одномерных каналов. В новой работе они взяли Si24 в качестве отправной точки, чтобы произвести многоступенчатый синтез, при котором появились высокоориентированные кристаллы в форме, называемой 4H-кремнием, названной так из-за четырех повторяющихся слоев в гексагональной структуре.

«Интерес к гексагональному кремнию возник еще в 1960-х годах из-за возможности настраивать электронные свойства материала, которые могли бы улучшить его характеристики». Гексагональный кремний синтезировался и ранее, но только с помощью осаждения тонких пленок в виде нанокристаллов в сочетании с неупорядоченным материалом. Новый метод позволит получить высококачественные объемные кристаллы, которые послужат основой будущих исследований.

Используя усовершенствованный вычислительный инструмент под названием PALLAS, который ранее члены научной группы применяли для прогнозирования течения структурных переходов, например, как вода становится паром при нагревании или льдом при охлаждении, они смогли понять механизм перехода от Si24 к 4H-Si, и структурные изменения, ведущие к появлению высокоориентированных кристаллов.

 

Ссылки: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.126.215701

 

Источник: Carnegie Institution for Science

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

RECHARGE

«Росатом» завершает строительство ветроэлектростанции

Обновлено: 04.01.2021
 1388
Физики из Университета Райса обнаружили, как плазмонные металлические электроды участвуют в образовании «горячих носителей», которые излучают в наноразмерных зазорах неожиданно яркий свет. Иллюстрация: by Longji Cui and Yunxuan Zhu

Удивительно сильный свет между плазмонными электродами

Обновлено: 11.07.2020
 811
Фото: © Greenpeace

Только небольшая часть пластика в США перерабатывается

Обновлено: 17.11.2020
 856

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  636
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  640
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  606

    Популярные категории

    • Системы отопления и охлаждения55
    • Оборудование и материалы85
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Альтернативная энергия57

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.