Chất dẫn siêu cứng cấu trúc tương tự kim cương pptx

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-BC
3
, có thể được biết đến như chất
dẫn cứng nhất.
Một đơn vị tế bào của tinh thể d-BC
3
hầu hết
đều là khối lập phương, với cấu trúc gồm 8
nguyên tử tương tự kim cương. Các nhà khoa
học đã trình bày các phép tính toán cho nguyên
lý đầu tiên để khảo sát độ bền lý tưởng của d-
BC
3

so với khối lập phương boron nitride (c-
BN) được biết như là loại vật liệu cứng thứ 2.
Họ đã thấy rằng d-BC
3

có độ bền di chuyển thấp

hơn c-BN (đây là một đơn vị cho biết mức độ
khi tác dụng lực lên các lớp cấu trúc để chúng
trượt lên nhau), nhưng có độ bền đứt cao hơn
(đây là một đơn vị xác định mức độ khi kéo vật
liệu đến điểm đứt gãy). Điều này có nghĩa là
hợp chất d-BC
3

cứng hơn và ít giòn hơn kim
cương hay hợp chất c-BN.
Các phép tính cũng cho phép dự đoán dưới ứng
suất bền đứt, mối liên kết boron – carbon trong
d-BC
3

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 của
các mối liến kết phụ thuộc vào thành phần và
cấu trúc tinh thể. Ngoài ra, d-BC
3

được tiên
đoán sẽ là một hợp chất kim loại dẫn điện tốt ở
sức căng cao và cân bằng.
Các nhà nghiên cứu có ý kiến rằng có thể sản
xuất d-BC
3

bằng cách phát triển một hợp chất

tiền trung gian giống graphite g-BC
3
. Vì không
cần bẻ gãy liên kết nào, g-BC
3
có thể chuyển
đổi thành d-BC
3

ở nhiệt độ và áp suất thấp