Екзотични материали чрез микроексплозии
Учени са основали нови екзотични материали посредством провокирани от лазери микроексплозии в силиций – материала, от който се вършат микрочипове. Според професор Андрей Род от Националния австралийски университет новият способ може да докара до възстановяване на техниката на произвеждане на свръхпроводници, високоефективни слънчеви панели и светлинни датчици, написа Phys.Org.
„ Създадохме две изцяло нови кристални решетки от силикон, а видяхме благоприятни условия и за основаването на четири други “, споделя професор Род, който се занимава с лазерна физика в университета. „ На доктрина тези материали може да имат доста невероятни електронни свойства, като да вземем за пример изместена „ неразрешена зона “ (интервали, които не могат да бъдат заемани от електроните) и свръхпроводимост.
Екипът е съумял да реализира задачата си посредством фокусиране на лазери към силиций, който е затрупан с чист пласт силициев диоксид. Лазерите пробиват дребни пукнатини в силиция, а детонацията основава голямо налягане и образува новите материали. Те имат доста комплицирана конструкция и на учените лишило една година да я схванат изцяло.
Чрез модели на електронна дифракция и догатки за структурата учените разбрали, че новите екзотични материали имат кристална конструкция, която се повтаря на всеки 12, 16 и 32 електрона. „ Микроексплозиите лишават простотата на силиция и го трансформират в доста по-сложна конструкция, която отваря благоприятни условия за доста невероятни и непредвидени свойства “, споделя професор Джим Уилямс от университета.
Обикновено тези материали са нестабилни, само че при доста дребни размери структурите на материалите изстиват бързо и се втвърдяват, преди да се разложат. Новите структури са оживели към този момент от повече от година. „ Тези открития не са случайност, те са резултат от дълбокото ни схващане за това по какъв начин лазерите си взаимодействат с материята “, споделя Юджийн Гамали от университета.
Обичайните способи за основаване на материали посредством високо налягане (натиск) включват потреблението на дребни диамантени наковални, които сплескват материалите. Но свръхкъсата лазерна детонация основава напън, който е в пъти по-голям от този на диаманта.
Новият способ дава обещание доста по-евтино производство на материали от подобен вид. Според лекар Джоуди Брадби техниката разрешава основаване на хиляди такива модифицирани зони в силиция за една секунда. „ В полупроводниковата промишленост се въртят милиарди долари, а даже и дребна смяна в местоположението на няколко силициеви атома може да направи фрапантна смяна “, приключва тя.
