Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

18.04.2018
16:55

Названа главная причина извержения супервулкана в США

17.04.2018
18:58

Компания SOM строит один из самых необычных небоскребов Китая

17.04.2018
18:54

Китай строит в Тибете гигантскую сеть заводов по созданию дождевых облаков

17.04.2018
18:50

Предложено еще одно объяснение тому, почему мы не нашли разумную жизнь в космосе

17.04.2018
18:45

Аэропорт «Домодедово» протестировал систему распознавания лиц

17.04.2018
18:42

Алмазы с погибшей протопланеты нашли в метеорите

17.04.2018
18:34

Открыты два новых газовых гиганта на орбитах вокруг «зрелых» звезд

17.04.2018
18:31

Исследователи раскрывают секреты темной материи

17.04.2018
16:59

Российские ученые нашли способ предсказывать поломки самолетов

17.04.2018
16:53

В Большой Медведице при помощи российской методики открыли экзопланету

17.04.2018
16:49

Физики научились измерять фоновый шум гравитационных волн в тысячу раз быстрее

17.04.2018
16:45

Самая древняя земная кора образовалась при гравитационном перемешивании

17.04.2018
15:13

Создано новое экзотическое состояние материи

17.04.2018
15:10

Найдены сокровища таинственно исчезнувшего короля викингов

17.04.2018
15:04

Доказана возможность существования вымерших разумных существ

16.04.2018
21:30

Ученые объяснили «парадокс планктона»

16.04.2018
21:26

Физики впервые получили металлический кремний при атмосферном давлении

    Корейские ученые впервые получили металлическую фазу кремния, которая остается стабильной при атмосферном давлении и переходит в сверхпроводящее состояние при температуре около 12 кельвинов. Для этого они сжали соединение с формулой NaSi6 до давлений порядка 200 тысяч атмосфер, а затем сняли нагрузку и удалили атомы натрия из получившегося клатрата. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

    Кремний является вторым по распространенности химическим элементом в земной коре и выступает основным компонентом огромного числа электронных приборов, начиная от компьютерных процессоров и заканчивая солнечными батареями. При нормальных условиях — то есть при давлении около одной атмосферы и температуре около нуля градусов Цельсия — кремний кристаллизуется в устойчивую алмазную структуру, а также существует в виде многочисленных метастабильных форм, таких как аморфный кремний, пористый кремний, кремневые нанопроволоки и так далее. Новые метастабильные фазы можно создать, прикладывая к образцу большое давление, а потом резко снижая нагрузку — например, таким образом получается ромбоэдральная фаза Si-XII или гексагональная фаза Si-IV. Другой способ создания аллотропных модификаций кремния предполагает использование химических прекурсоров — соединений, из которых можно легко удалить «мешающие» атомы. Особенно удобно использовать в качестве прекурсоров клатраты, в которых молекулы «вещества-гостя» пойманы в ячейки основной кристаллической решетки. В частности, аллотропная модификация Fd3m-Si136 получается удалением атомов натрия из клатрата Na24Si136.

    Несмотря на то, что при стандартном давлении кремний может существовать в виде большого числа метастабильных фаз, все они являются полупроводниками, то есть плохо проводят электричество. С другой стороны, при повышении давления в кремнии могут возникать металлические фазы, но их кристаллическая структура разрушается после снятия нагрузки. Например, фаза β-Sn, напоминающую своей кристаллической структурой олово, перестает существовать при давлении менее 112 атмосфер. В то же время, металлический кремний, не разрушающийся при нормальных условиях, мог бы пригодиться для создания новых электронных приборов.

    Группа ученых под руководством Кай-Вей Чанга (Kai-Wei Chang) из Корейского института передовых технологий впервые получила чисто кремниевую структуру, которая при давлении порядка одной атмосферы не только хорошо проводит электричество, но даже переходит в сверхпроводящее состояние. Для этого исследователи рассмотрели соединения с общей формулой NaSix, где x менялся от 0,5 до 6, и сжали их до давления порядка двухсот тысяч атмосфер. Оказалось, что соединение с формулой NaSi6 при таких условиях образует устойчивую клатратную структуру P6/m-NaSi6, которая остается стабильной даже после снятия давления. Если заменить в такой решетке атомы натрия атомами кремния, получится простая гексагональная решетка, которая отвечает металлической фазе кремния, существующей при давлении порядка 132 тысяч атмосфер. Затем ученые понизили давление и удалили атомы натрия из кристаллической решетки, используя процесс термической дегазации при температуре около 600 кельвинов. В результате они получили новую аллотропную форму кремния P6/m-Si6, которая оставалась устойчивой при атмосферном давлении.

    Затем ученые численно рассчитали электронную зонную структуру синтезированных соединений с помощью метода молекулярной динамики, и выяснили, что они должны проявлять металлические свойства. Кроме того, физики исследовали сверхпроводящие свойства соединений с помощью теории возмущений функционала плотности (density-functional perturbation theory). В рамках этой теории они оценили электрон-фононную константу связи в каждом из материалов и выяснили, при какой температуре в них будет возникать бозе-конденсат куперовских пар. Оказалось, что при нулевом давлении P6/m-NaSi6 переходит в сверхпроводящее состояние при температуре около 13,1 кельвина, а аллотропная форма кремния P6/m-Si6 — при температуре около 12,2 кельвина. При росте давления электронам становится сложнее связываться, и критическая температура медленно начинает уменьшаться. Например, при давлении около 150 тысяч атмосфер она падает до 4 кельвинов.

    Наконец, ученые исследовали устойчивость новой аллотропной модификации кремния. Для этого они рассчитали среднюю энергию соединения, которая составила примерно 0,35 электронвольт на атом. Это значит, что P6/m-Si6 является метастабильным соединением, которое рано или поздно перейдет в более устойчивую алмазную структуру, имеющую минимальную возможную энергию. Тем не менее, при температурах до 400 кельвинов (чуть больше 100 градусов Цельсия) P6/m-Si6 в целом остается стабильным достаточно долго, чтобы его можно было использовать на практике.

    Многие вещества, которые при обычных условиях являются обычными диэлектриками, при высоких давлениях переходят в металлическое состояние. Например, благородные газы около ядер газовых гигантов, где давление может достигать сотен тысяч атмосфер, теряют прозрачность и начинают проводить электричество. А сероводород, сжатый до давления около 1,6 миллиона атмосфер и охлажденный до температуры порядка −70 градусов Цельсия, вообще становится сверхпроводником

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/04/16/metallic-Si

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

16.04.2018
21:20

Астрофизики говорят о звезде, способной погубить всю Солнечную систему

16.04.2018
18:35

Ученые предполагают наличие жизни на спутнике Сатурна

16.04.2018
17:22

Сложные облака Юпитера

1|2|3|4|5|6|7|8|9|10 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList SpyLOG