Penyelidik telah mendapati bahawa berlian mempunyai kekonduksian yang dekat dengan logam

Penyelidik Amerika telah menemui ciri baru dalam berlian boron doped - kesan plasmon. Ini boleh menjadikan peranti optik biomedikal dan kuantum lebih cekap dan mampu memproses maklumat dengan cara yang tidak dapat dicapai oleh teknologi tradisional. Kertas yang berkaitan diterbitkan pada ke -13 dalam jurnal Nature Communications.

 

Diamond menjadi bahan utama dalam peranti elektronik berkuasa tinggi dan teknologi optik kuantum generasi akan datang. Dengan doping dengan kekotoran seperti boron, saintis boleh menyesuaikan sifat berlian untuk memberikan kekonduksian yang serupa dengan logam.

 

Pasukan dari Case Western Reserve University dan University of Illinois di Urbana Champaign telah mendapati bahawa Boron doped Diamond mempamerkan satu lagi ciri plasmonik yang unik: apabila terdedah kepada cahaya, elektron dalamannya secara kolektif berayun, menghasilkan kesan peningkatan medan elektrik tempatan yang kuat. Keupayaan ini adalah penting untuk membangunkan biosensor canggih, komponen optik nano, dan meningkatkan prestasi sel solar dan peranti kuantum. Perlu diingat bahawa walaupun semikonduktor atau logam lain juga mempunyai sifat yang sama, mereka biasanya legap, sementara boron doped berlian mengekalkan ketelusan optik, yang memberikan kelebihan tambahan.

 

Fenomena plasmonik merujuk kepada corak gelombang elektromagnet yang terbentuk di nanoscale apabila cahaya berinteraksi dengan perkara. Fenomena ini telah muncul dalam karya seni selama berabad -abad, seperti warna -warna cemerlang di tingkap kaca berwarna abad pertengahan, yang disebabkan oleh kesan plasmon yang dihasilkan oleh nanopartikel logam yang tertanam di dalam kaca.

 

Kerana berlian adalah struktur kristal telus yang terdiri daripada atom karbon, apabila sedikit boron ditambah, boron mempunyai satu elektron kurang daripada karbon, yang boleh membentuk "lubang" elektron berkala dalam bahan, dengan itu meningkatkan kekonduksiannya. Diamond tetap telus dan mempunyai warna biru. Boron doped Diamond juga mempunyai inertness kimia dan biokompatibiliti, menjadikannya sesuai untuk pengimejan perubatan, biochips sensitiviti tinggi, dan sensor molekul.