Οι επιστήμονες αποκτούν μια περίεργη νέα μορφή πυριτίου

Ο χρόνος μας μερικές φορές αστειεύεται ονομάζεται "Εποχή του Σιλικόνης", επειδή αυτό το στοιχείο χρησιμοποιείται σε σχεδόν κάθε ηλεκτρονική συσκευή που σχηματίζει τον σύγχρονο κόσμο μας.

Επομένως, δεν προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο συνεργάζονται ενεργά με το πυρίτιο για να αποκτήσουν νέους, προηγουμένως άγνωστους συνδυασμούς και έτσι βελτιώνουν τις ιδιότητες του σύγχρονου ηλεκτρονικού συσκευές.

Έτσι, μια επιστημονική ομάδα με επικεφαλής το Ινστιτούτο Επιστημών Carnegie έχει αποκτήσει έναν νέο τρόπο για να δημιουργήσει μια μορφή πυριτίου με μια μοναδική εξαγωνική δομή.

Ο άνθρακας και οι νέες μορφές του

Όπως γνωρίζετε, τα στοιχεία μπορούν να πάρουν μια ποικιλία κρυσταλλικών μορφών, τις οποίες οι επιστήμονες αποκαλούν αλλοτρόπους. Και ανάλογα με τη διάταξη των ατόμων, αυτά (δομές) μπορούν να έχουν εντελώς διαφορετικές ιδιότητες.

Για παράδειγμα, ο άνθρακας μπορεί να υπάρχει σε δισδιάστατο σφυρί στη λεγόμενη μορφή γραφενίου, μια στοίβα τέτοιων φύλλων είναι ήδη γραφίτης, ενώ το διαμάντι έχει κυβική μορφή κ.λπ.

Έτσι, η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη μορφή πυριτίου έχει την ίδια δομή με το διαμάντι. Αλλά οι επιστήμονες καταλαβαίνουν ότι δυνητικά άλλες μορφές μπορούν να έχουν χρήσιμες ηλεκτρονικές ιδιότητες και ως εκ τούτου διεξάγουν πολλά πειράματα.

Το 2014, οι μηχανικοί της Carnegie απέκτησαν ένα νέο αλλότροπο πυριτίου που ονομάζεται Si24, κατασκευασμένο από φύλλα πυριτίου διατεταγμένα σε δακτυλίους των πέντε, έξι και οκτώ ατόμων.

Σε αυτήν την περίπτωση, τα κενά που σχηματίστηκαν στο κέντρο τέτοιων δακτυλίων ήταν σε θέση να σχηματίσουν μονοδιάστατα κανάλια για την προώθηση άλλων ατόμων.

Σε μια νέα μελέτη που διεξήχθη, οι επιστήμονες δημιούργησαν μια μέθοδο για τη μετατροπή του Si24 σε ένα άλλο εντελώς νέο αλλότροπο.

Οι επιστήμονες θερμάνθηκαν τους κρυστάλλους Si24, και αυτό προκάλεσε την ευθυγράμμιση των λεπτών φύλλων σε τέσσερα επαναλαμβανόμενα στρώματα. Αυτό έδωσε το όνομα στην προκύπτουσα δομή - 4Η-πυρίτιο.

Οι επιστήμονες δήλωσαν ότι είναι η πρώτη φορά που κατάφεραν να δημιουργήσουν σταθερούς χύμα κρυστάλλους αυτού του είδους υλικού.

Πού μπορεί να εφαρμοστεί αυτή η νέα δομή;

Μέχρι στιγμής, ακόμη και επιστήμονες δεν καταλαβαίνουν πλήρως πού ακριβώς μπορεί να εφαρμοστεί αυτή η νέα δομή στην πράξη, αλλά οι επιστήμονες προτείνουν ότι η δουλειά τους στο μέλλον θα επιτρέψει τη βελτίωση εξαρτημάτων όπως τρανζίστορ ή φωτοβολταϊκής ενέργειας συστήματα.

Οι επιστήμονες μοιράστηκαν τα αποτελέσματα της εργασίας που έγινε στις σελίδες του περιοδικού Επιστολές φυσικής αναθεώρησης.

Σας άρεσε το υλικό; Στη συνέχεια, βαθμολογήστε το και μην ξεχάσετε να εγγραφείτε στο κανάλι.

Ευχαριστώ για την προσοχή!