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

      • 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

 531

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:

Гибридная пассивная система для радиационного охлаждения и солнечного обогрева без электричества. Предоставлено: University at Buffalo

Устройство пассивного отопления и охлаждения без электричества

Обновлено: 10.02.2021
 584
Ученые представили термоэлектрохимические ячейки из углеродных тканей - более доступного и дешевого материала. НИТУ «МИСиС»

Сбор отработанного тепла электрохимической ячейкой из углеродной ткани

Обновлено: 24.02.2021
 498
Главный операционный директор Uniper Дэвид Брайсон. Фото: Uniper

Fortum построит терминал для водорода и аммиака вместо СПГ

Обновлено: 10.02.2022
 562

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Фото: BBQ Gourmet

    Инфракрасные горелки в газовых грилях: типы, преимущества, уход

    Обновлено: 15.02.2023  473
    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  782
    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  750

    Популярные категории

    • Исследования40
    • Новости, обзоры, события113
    • Водоснабжение и водоотведение23
    • Системы отопления и охлаждения55
    • Оборудование и материалы86

    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.