Snadná cesta k diamantům i monitorům a další triky uhlíku

Pavel Houser , 15. prosinec 2015 08:00 0 komentářů
Snadná cesta k diamantům i monitorům a další triky uhlíku

Uhlík typu Q má být další, dosud neznámou formou odlišnou od grafitu i diamantu. Tato modifikace by mohla najít uplatnění i v elektronice. Nebo jej prý lze při pokojové teplotě a běžném tlaku "přetavit" na diamant.

Uhlík Q objevili na North Carolina State University a zároveň vyvinuli i metody, jak uhlík Q přeměnit při pokojové teplotě i běžném tlaku na diamant, a to včetně předem definovaných monokrystalických struktur. V přírodě by se podle autorů studie mohl Q-uhlík vyskytovat v nitru některých planet, to je samozřejmě jen teorie.

Q-uhlík je feromagnetický („klasicky magnetický“ podobně jako třeba železo), což jiné známé modifikace uhlíku nejsou, ani zázračný grafen ne; dokonce se pochybovalo i o tom, zda je to z důvodu vlastností uhlíkových atomů vůbec možné. Nová modifikace je tvrdší než diamant a když tento uhlík jen trochu zahřejeme, začne svítit. Elektrony z krystalové vrstvy Q-uhlíku lze velmi snadno uvolnit, takže uplatnění by mohl tento materiál najít v elektronice, autoři výzkumu konkrétně zmiňují displeje.

Vědci připravili Q-uhlík tak, že začali se substrátem typu plastu či safíru, který potáhli amorfním elementárním uhlíkem – ten na rozdíl od diamantu nebo grafitu nemá jasně definovanou strukturu. Uhlík je pak asi na 200 nanosekund vystaven silnému laserovému pulzu, čímž jeho teplota stoupne na málem 4000 C a poté zase rychle klesne. Vše probíhá za běžného tlaku (poznámka autora: logicky v prostředí inertního plynu, ale původní zdroj uvádí „běžnou okolní atmosféru“, tak nevím).

Tímto způsobem vznikne právě film Q-uhlíku, přičemž tloušťku filmu lze řídit, zatím mezi 20 a 500 nanometry. Tím, jak se modifikují substráty i trvání laserového pulzu, se mohou přímo v Q-uhlíku vytvářet i diamantové struktury – nano/mikro tečky či jehličky i filmy o větší ploše. Jedná se o monokrystalický diamant s možnými aplikacemi v medicíně a elektronice (senzory). Další laserový pulz převede další Q-uhlík na diamant. Vše stále za běžné teploty a s celkem běžným laserem toho typu, jaký se dnes rutinně používá pro operace očí.

Otázkou je, zda uhlík typu Q vůbec potřeba přeměňovat na diamant, když je např. tvrdší. Mnohé průmyslové aplikace diamantu by nejspíš zastal sám, možná i lépe, nicméně podrobněji to zatím prozkoumáno není. Takže kromě samotného využití uhlíku Q stojí za to se zaměřit i speciálně na možnost tímto způsobem připravovat definované diamantové struktury.

Práce byla publikována v Journal of Applied Physics, hlavním autorem byl Jay Narayan. North Carolina State University si už zároveň na popsané postupy podala patenty.

Zdroj: Phys.org


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Deset minut s Einsteinem

Richard Jan Voigts , 18. listopad 2017 10:45
Richard Jan Voigts

Při návštěvě Švýcarska jsme strávili den na Eidgenoessiche Technische Hochschule Zurich – Swiss Fede...

Více







RSS 

Zprávičky

Vláda USA se snaží zablokovat spojení AT&T a Time Warner

ČTK , 21. listopad 2017 10:55

Americké ministerstvo spravedlnosti podalo žalobu s cílem zablokovat spojení telekomunikační společn...

Více 0 komentářů

Ve 3. čtvrtletí se prodeji PC v ČR dařilo

ČTK , 21. listopad 2017 09:00

Za první tři čtvtletí jako celek ale trh meziročně klesl o 3 % na 679 800 kusů. Stagnují i tradičn...

Více 0 komentářů

"Čínský Facebook" Tencent má hodnotu přes 500 miliard dolarů

ČTK , 21. listopad 2017 08:00

Tencent je známý hlavně díky své mobilní aplikaci WeChat....

Více 1 komentářů

Starší zprávičky

Výrobce čipů Marvell kupuje za 6 mld. USD rivala Cavium

ČTK , 20. listopad 2017 14:57

Cavium využívá technologii ARM a snaží se narušit pozici Intelu na trhu mikroprocesorů pro servery....

Více 0 komentářů

Na trh přichází GFI MailEssentials 21

Pavel Houser , 20. listopad 2017 13:36

Nová verze posiluje úroveň bezpečnosti elektronické pošty pro SMB společnosti....

Více 0 komentářů

Prodej elektroniky i kancelářské techniky v ČR se zvýšil

Pavel Houser , 20. listopad 2017 13:28

Vývoj prodejů je dán mj. růstem cen desktopů, notebooků i inkoustových tiskáren....

Více 0 komentářů

Toshiba odvrací stažení akcií z burzy

ČTK , 20. listopad 2017 09:19

Správní rada podniku schválila zvýšení kapitálu na nedělním zasedání....

Více 0 komentářů