Исследователи обнаружили, что Diamond имеет проводимость, близкую к индикации металлов

Американские исследователи обнаружили новую характеристику в алмазе, легированном бором - эффект плазмона. Это может сделать биомедицинские и квантовые оптические устройства более эффективными и способными обрабатывать информацию способами, которыми традиционные технологии не могут достичь. Связанная статья была опубликована 13 -го в журнале Nature Communications.

 

Diamond становится ключевым материалом в мощных электронных устройствах и квантовой оптической технологии следующего поколения. Допинг с примесей, такими как бор, ученые могут скорректировать свойства алмаза, чтобы придать ему проводимость, аналогичную свойствам металлов.

 

Команда из Университета Case Western Reserve и Университета Иллинойса в Урбана Шампейн обнаружила, что Boron, легированный Diamond, демонстрирует еще одну уникальную плазмонную характеристику: при воздействии света его внутренние электроны в совокупности составляют, создавая сильный эффект локального электрического поля. Эта способность имеет решающее значение для разработки передовых биосенсоров, нано -оптических компонентов и повышения производительности солнечных элементов и квантовых устройств. Стоит отметить, что, хотя другие полупроводники или металлы также обладают сходными свойствами, они обычно являются непрозрачными, в то время как бор, легированный бриллиант, сохраняет оптическую прозрачность, что дает ему дополнительное преимущество.

 

Плазмонное явление относится к моделям электромагнитных волн, образующихся на наноразмерном виде, когда свет взаимодействует с веществом. Это явление появилось в художественных работах на протяжении веков, таких как блестящие цвета на средневековых витражах церкви, которые вызваны эффектом плазмона, создаваемым металлическими наночастицами, встроенными в стекло.

 

Поскольку алмаз представляет собой прозрачную кристаллическую структуру, состоящую из атомов углерода, когда добавляется небольшое количество бора, бор имеет один меньше электрона, чем углерода, что может образовывать периодические «отверстия» в материале, тем самым повышая его проводимость. Diamond остается прозрачным и имеет синий оттенок. Допированный бриллиант Boron также обладает химической инертностью и биосовместимостью, что делает его подходящим для медицинской визуализации, биочипов с высокой чувствительностью и молекулярных датчиков.