Chất dẫn siêu cứng cấu trúc tương tự kim cương

Kim cương, được biết là loại vật liệu tự nhiên cứng chắc nhất, không dẫn điện trừ khi nhiễm tạp chất ví dụ như thêm chất boron vào. Hiện nay, Hong Sun ở Đại học Shanghai Jiao Tong và Changfeng Chen ở Đại học Nevada cùng những đồng nghiệp tiên đoán rằng hợp chất boron – carbon tương tự kim cương, d-BC3, có thể được biết đến như chất dẫn cứng nhất. Một đơn vị tế bào của tinh thể d-BC3 hầu hết đều là khối lập phương, với cấu trúc gồm 8 nguyên tử tương tự kim cương. Các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chất dẫn siêu cứng cấu trúc tương tự kim cương Chất dẫn siêu cứng cấu trúc tương tự kim cương Kim cương, được biết là loại vật liệu tự nhiên cứng chắc nhất, không dẫn điện trừ khi nhiễm tạp chất ví dụ như thêm chất boron vào. Hiện nay, Hong Sun ở Đạihọc Shanghai Jiao Tong và Changfeng Chen ởĐại học Nevada cùng những đồng nghiệp tiênđoán rằng hợp chất boron – carbon tương tự kimcương, d-BC3, có thể được biết đến như chấtdẫn cứng nhất.Một đơn vị tế bào của tinh thể d-BC3 hầu hếtđều là khối lập phương, với cấu trúc gồm 8nguyên tử tương tự kim cương. Các nhà khoahọc đã trình bày các phép tính toán cho nguyênlý đầu tiên để khảo sát độ bền lý tưởng của d-BC3 so với khối lập phương boron nitride (c-BN) được biết như là loại vật liệu cứng thứ 2.Họ đã thấy rằng d-BC3 có độ bền di chuyển thấphơn c-BN (đây là một đơn vị cho biết mức độkhi tác dụng lực lên các lớp cấu trúc để chúngtrượt lên nhau), nhưng có độ bền đứt cao hơn(đây là một đơn vị xác định mức độ khi kéo vậtliệu đến điểm đứt gãy). Điều này có nghĩa làhợp chất d-BC3 cứng hơn và ít giòn hơn kimcương hay hợp chất c-BN.Các phép tính cũng cho phép dự đoán dưới ứngsuất bền đứt, mối liên kết boron – carbon trongd-BC3 sẽ bị gãy trước liên kết carbon – carbon –là liên kết đối lập của các tinh thể boron –carbon khác. Điều này có nghĩa là độ bền củacác mối liến kết phụ thuộc vào thành phần vàcấu trúc tinh thể. Ngoài ra, d-BC3 được tiênđoán sẽ là một hợp chất kim loại dẫn điện tốt ởsức căng cao và cân bằng.Các nhà nghiên cứu có ý kiến rằng có thể sảnxuất d-BC3 bằng cách phát triển một hợp chấttiền trung gian giống graphite g-BC3. Vì khôngcần bẻ gãy liên kết nào, g-BC3 có thể chuyểnđổi thành d-BC3 ở nhiệt độ và áp suất thấp