Forskare har funnit att diamant har konduktivitet nära metallerna

Amerikanska forskare har upptäckt en ny egenskap i Boron Doped Diamond - Plasmon -effekten. Detta kan göra biomedicinska och kvantoptiska enheter mer effektiva och kan bearbeta information på sätt som traditionell teknik inte kan uppnå. Det relaterade uppsatsen publicerades den 13: e i tidskriften Nature Communications.

 

Diamond blir ett viktigt material i elektroniska enheter med hög effekt och nästa generations kvantoptisk teknik. Genom att doping med föroreningar som bor kan forskare justera diamantens egenskaper för att ge den konduktivitet som liknar metaller.

 

Ett team från Case Western Reserve University och University of Illinois i Urbana Champaign har upptäckt att Boron Doped Diamond uppvisar en annan unik plasmonisk karakteristik: när de utsätts för ljus oscillerar dess inre elektroner kollektivt, vilket ger en stark lokal elektrisk fältförbättringseffekt. Denna förmåga är avgörande för att utveckla avancerade biosensorer, nano -optiska komponenter och förbättra prestandan hos solceller och kvantanordningar. Det är värt att notera att även om andra halvledare eller metaller också har liknande egenskaper, är de vanligtvis ogenomskinliga, medan Boron Doped Diamond behåller optisk transparens, vilket ger den en ytterligare fördel.

 

Det plasmoniska fenomenet hänvisar till de elektromagnetiska vågmönstren som bildas vid nanoskala när ljuset interagerar med materien. Detta fenomen har dykt upp i konstverk i århundraden, till exempel de lysande färgerna på medeltida kyrkans färgade glasfönster, som orsakas av plasmoneffekten som genereras av metall nanopartiklar inbäddade i glaset.

 

Eftersom diamant är en transparent kristallstruktur som består av kolatomer, när en liten mängd bor tillsätts, har bor en mindre elektron än kol, som kan bilda periodiska elektronhål "i materialet och därmed öka dess konduktivitet. Diamond förblir transparent och har en blå nyans. Boron dopad diamant har också kemisk inerthet och biokompatibilitet, vilket gör den lämplig för medicinsk avbildning, biochips med hög känslighet och molekylsensorer.