MY.UAНовини
Діаманти формують майбутнє електроніки та квантових технологій
Діаманти формують майбутнє електроніки та квантових технологій

Діаманти формують майбутнє електроніки та квантових технологій

Діаманти більше не лише для ювелірних виробів — вони крокують у майбутнє технологій. Вчені виявили, як додавання бору в алмази відкриває нові властивості, які можуть революціонізувати квантові обчислення, біомедичні пристрої та потужну електроніку.

Розкриття потенціалу Diamond в електроніці та оптиці

Алмаз, відомий своєю надзвичайною твердістю та прозорістю, виявився винятковим матеріалом для потужної електроніки та передової квантової оптики. Додаючи такі домішки, як бор, алмаз можна сконструювати таким чином, щоб він проводив електрику, так само як метал.

Дослідники з Case Western Reserve University та Університету штату Іллінойс Урбана-Шампейн виявили дивовижну нову властивість алмазів, легованих бором. Ці покращені алмази можуть призвести до революційних досягнень у біомедичних і квантових оптичних пристроях, створюючи швидші та ефективніші технології, здатні обробляти інформацію так, як традиційні системи не можуть. Висновки, опубліковані сьогодні (14 січня) у Nature Communications , підкреслюють трансформаційний потенціал цього відкриття.

Досягнення в нанорозмірних оптичних пристроях

Дослідники виявили, що леговані бором алмази демонструють плазмони — хвилі електронів, які рухаються, коли на них потрапляє світло, що дозволяє контролювати та посилювати електричні поля в нанометровому масштабі. Це важливо для передових біосенсорів, нанорозмірних оптичних пристроїв, а також для вдосконалення сонячних елементів і квантових пристроїв. Раніше було відомо, що леговані бором алмази проводять електрику та стають надпровідниками, але не мають плазмонних властивостей. На відміну від металів або навіть інших легованих напівпровідників, алмази, леговані бором, залишаються оптично прозорими.

Уявлення про квантові та оптичні інновації

«Діамант продовжує сяяти, — сказав Джузеппе Странгі, професор фізики Case Western Reserve, — як буквально, так і як маяк для наукових і технологічних інновацій. По мірі того, як ми крокуємо далі в еру квантових обчислень і комунікацій, такі відкриття наближають нас до використання всього потенціалу матеріалів на їх фундаментальному рівні».

«Розуміння того, як допінг впливає на оптичну реакцію напівпровідників, таких як алмаз, змінює наше розуміння цих матеріалів», — сказав Мохан Санкаран, професор ядерної, плазмової та радіологічної інженерії в Іллінойському коледжі Грейнджера.

Читайте також -  Японці представили робота-кота Nekojita FuFu, який охолоджує їжу та напої

Історичний контекст і майбутні наслідки плазмонних матеріалів

Плазмонічні матеріали, які впливають на світло на нанорозмірі, захоплювали людей протягом століть, ще до того, як їх наукові принципи були зрозумілі. Яскраві кольори в середньовічних вітражах створені завдяки металевим наночастинкам, вбудованим у скло. Коли світло проходить, ці частинки генерують плазмони, які створюють певні кольори. Наночастинки золота виглядають рубіново-червоними, тоді як наночастинки срібла мають яскраво-жовтий колір. Це стародавнє мистецтво підкреслює взаємодію між світлом і матерією, надихаючи сучасні досягнення в нанотехнологіях і оптиці.

Алмази, що складаються з прозорих кристалів елемента вуглецю, можуть бути синтезовані з невеликими кількостями бору, що поряд з вуглецем у періодичній таблиці. Бор містить на один електрон менше, ніж вуглець, що дозволяє йому приймати електрони. Бор по суті відкриває періодичну електронну «діру» в матеріалі, яка збільшує здатність матеріалу проводити струм. Алмазна решітка, легована бором, залишається прозорою з синім відтінком. (Знаменитий діамант Надії блакитний, тому що містить невелику кількість бору).

Потенційні біомедичні застосування алмазів, легованих бором

Завдяки іншим унікальним властивостям — він також хімічно інертний і біологічно сумісний — алмаз, легований бором, потенційно може бути використаний у контекстах, які не можуть використовувати інші матеріали, наприклад для медичної візуалізації або високочутливих біочіпів чи молекулярних датчиків.

Довідка: «Інтервалентні плазмони в алмазі, легованому бором» 14 січня 2025 р., Nature Communications.

Алмази, синтезовані при низькому тиску, були вперше введені в Case Western Reserve (тоді Case Institute of Technology) у 1968 році викладачем Джоном Ангусом, який помер у 2023 році. Ангус також був першим, хто повідомив про електропровідність алмазу, легованого бором.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Частина жителів Олешків відмовилася від евакуації попри голод і небезпеку – журналіст
Лига
2026-11-01T19:27:22Z
З’їв десерт — і помер: турист помер через фатальну помилку в кафе
TSN
2026-10-21T19:51:48Z
РФ готує літаки, кораблі та ОТРК до масованого удару по Україні: скільки ракет може полетіти
Фокус
2026-11-02T20:21:53Z
Поїздки зриваються: прикордонники розвертають супровідників осіб з інвалідністю
Знай
2026-10-31T21:45:56Z
Голова МВС: Умови перебування військових в будинку на Київщині перевірять
Украинская правда
2026-11-02T20:54:21Z
Біля берегів Шотландії перехопили російський корабель-шпигун, який стежив за навчаннями НАТО
InternetUA
2026-11-02T20:51:18Z
Маск звинуватив ЗСУ в порушенні правил Starlink та заявив про обмеження
ГЛАВКОМ NET
2026-10-24T22:01:50Z
Зимовий час: коли треба перевести стрілки
ZN UA
2026-10-21T22:06:53Z
Мобілізація в Україні: коли можуть направити на ВЛК попри відстрочку
Политека
2026-10-21T20:00:10Z
Рубіо озвучив головну вимогу Росії для завершення війни
ГЛАВКОМ NET
2026-10-24T00:43:55Z
"Усі згодні з рішенням": Трамп заговорив про "пекельні санкції" проти РФ після повернення Габбарда до США
TSN
2026-10-22T18:55:53Z
Кремль знайшов нову причину не домовлятися з Україною: до чого тут удари ЗСУ
ГЛАВКОМ NET
2026-11-02T01:21:44Z
Саміт на трьох не потрібен Пекіну: експерт розкрив, чому план Кремля вийти з ізоляції провалився
24tv
2026-10-21T20:21:23Z
Трамп допускает поражениг, новый президент Болгарии, отставка премьера Бельгии: новости дня
Европейская правда
2026-11-02T20:51:57Z
Суд відхилив звинувачення проти двох експрацівників ФБР у справі про ноутбук сина Байдена
InternetUA
2026-11-02T20:06:09Z
Підірвали генерала Сарварова: агент ГУР "Фома" створив мережу, яка стежить за офіцерами РФ
Фокус
2026-10-23T20:07:00Z
Союзниця Радева перемогла на виборах у Болгарії та виступає проти військової допомоги Україні
iPress
2026-11-02T08:45:11Z
Білий дім розробив план на випадок перемоги демократів – Reuters
ГЛАВКОМ NET
2026-11-02T05:27:02Z
Погода в Україні на тиждень: 2 – 8 листопада 2026 року
ГЛАВКОМ NET
2026-11-01T18:03:28Z
Дрони вдарили по інфраструктурі Києва: які райони лишилися без води та світла
Знай
2026-11-02T05:36:51Z
Київ під ударом балістики, лунають вибухи: перші деталі
TSN
2026-10-21T19:51:52Z
Дрова можуть зіпсуватися навіть у дровітні: скільки років їх можна зберігати
GlavRed
2026-10-22T01:24:28Z
Харків б'є рекорд смертності на дорогах: у чому криється справжня причина аварій
Знай
2026-11-02T20:51:11Z
191 бій за добу: лінія фронту станом на 2 листопада 2026
ГЛАВКОМ NET
2026-11-02T20:27:15Z
Київ здригнувся від вибухів: що відомо про нічну балістичну атаку
Фокус
2026-10-21T23:46:18Z
Знову атака балістики серед ночі: у Києві пролунала серія вибухів
24tv
2026-10-21T23:12:59Z
Світло вимикатимуть три дні поспіль: які вулиці залишаться без електрики
Знай
2026-11-02T19:57:38Z
У Києві чоловік помер під час лікування зубів, дружина подала позов на клініку
ГЛАВКОМ NET
2026-11-01T18:09:10Z
Дрони знову атакували станцію «Самара» – найбільший нафтохаб Європи
ГЛАВКОМ NET
2026-11-02T05:27:01Z
Ракети вдарили по заводу "Протон" у Орлі: можливе влучання "Фламінго" чи Storm Shadow
Фокус
2026-10-23T16:46:25Z
Смертельна ДТП у Бабаях: виїзд із другорядної дороги призвів до загибелі двох людей
Мій Харків
2026-10-22T11:43:17Z
"Швидку" продали, компанія не працює: хто поширив інформацію про незаконне утримання військових на Київщині
Украинская правда
2026-11-02T20:48:37Z
Заворушення на Борщагівці: Буданов приїхав і вивів 14-річного хлопця, "Азов" зробив заяву
Лига
2026-11-02T20:42:29Z
В Росії розбився винищувач Су-30СМ — перші деталі
TSN
2026-10-21T17:12:04Z
На Кіровоградщині засудили адміністратора Telegram-спільноти про ТЦК
InternetUA
2026-10-22T20:43:00Z
Безпілотник Норвегії впав у Польщі: що відомо
ГЛАВКОМ NET
2026-10-21T21:54:17Z
Брітні Спірс збентежила фанатів: показала танець у прозорому спідньому
Фокус
2026-10-22T07:36:17Z
Камалія вперше назвала ім'я чоловіка, який побив її на тлі ревнощів: Я кохала його всім серцем
Комсомольская правда
2026-11-02T08:24:49Z
"Збираю себе докупи": Ірина Федишин показала перше фото з лікарні після втрати доньки
24tv
2026-10-21T19:21:37Z
Розлучився після 25 років шлюбу: легенда "Ліверпуля" заручився із моделлю, молодшою на 16 років
Фокус
2026-10-21T18:33:33Z
Гала-концерт «Фабрики зірок» у Палаці спорту перенесли через безпекову ситуацію
Детектор М
2026-11-02T20:06:48Z
Дочка Анджеліни Джолі завдала Бреду Пітту чергового удару
GlavRed
2026-11-02T19:03:08Z
"Не холостяк": Цимбалюк ефектно привів свою кохану на "Голос країни" і відповів на питання про весілля
Фокус
2026-10-26T02:49:05Z
Юрій Нікітін розкрив, чому Вєрка Сердючка не перекладає хіти українською мовою
Вива
2026-10-21T20:03:58Z
Відомий український продюсер захворів на рак: як він дізнався діагноз
Вива
2026-10-21T18:18:08Z
Який птах відповідає вашому місяцю народження та що він символізує
TSN
2026-10-22T09:21:18Z
Що означає банка із сіллю біля входу: давня традиція та її сенс
GlavRed
2026-10-27T15:27:13Z
Одна хитрість допоможе зберегти сушені гриби надовго: що покласти в банку
GlavRed
2026-10-21T20:21:40Z
Погляньте на ці рослини: вони підкажуть ідеальне місце для свердловини
24tv
2026-10-21T19:27:59Z
Дитина каже «я не знаю» на просте завдання: чому це не лінь, а сигнал тривоги
Знай
2026-11-02T20:21:15Z
Чим посипати яйця з рідким жовтком, щоб вони смакували по-ресторанному
GlavRed
2026-11-02T18:51:32Z
Гороскоп на 27 жовтня: якому знаку зірки радять тримати гаманець закритим
Знай
2026-10-27T04:12:50Z
Простоять усю зиму і не запліснявіють: як правильно сушити гриби
GlavRed
2026-10-22T23:42:49Z
Тут катаються на вулкані з дошки, а в озері плавають акули: цікава країна, про яку мало хто знає
24tv
2026-10-21T19:42:45Z
"Мені боляче": Alyona Alyona показала живіт після зменшення шлунка
GlavRed
2026-10-26T08:55:38Z
Як заквасити капусту, щоб була хрусткою: 5 важливих секретів
GlavRed
2026-10-25T14:54:09Z
Німецький метод проти конденсату: просто, дешево та ефективно для кожного
GlavRed
2026-10-26T17:06:22Z
Садівників закликали обприскати троянди молоком у жовтні – у чому причина
GlavRed
2026-10-26T11:27:50Z
Недосип підвищує тиск та посилює відчуття голоду: як сон впливає на серце
Gazeta UA
2026-11-02T18:57:40Z
Светр більше не "кусатиметься": що потрібно додати у воду під час прання
GlavRed
2026-11-02T18:51:24Z
Один невдалий рух загрожує інсультом: що насправді відбувається, коли ви хрустите шиєю
TSN
2026-10-20T21:21:02Z
Не можете заснути вночі?: 5 незвичних способів проти безсоння
TSN
2026-10-21T16:21:13Z
Ці повсякденні звички можуть скоротити ваше життя на роки
TSN
2026-10-25T20:48:31Z
Ford інтригує поверненням Escape: авто можуть запустити у 2029 році як електричний кросовер
Фокус
2026-10-28T18:21:29Z
Електромобіль як основне авто: що варто продумати до покупки
Топ Жир
2026-10-22T14:00:36Z
Сімейний кросовер став майже спорткаром: Toyota показала незвичну автівку Crown Signia GT-S
Фокус
2026-10-29T16:42:56Z
Mitsubishi воскресила Lancer Evolution: спорткар замінили електрокросовером чужого бренду
Фокус
2026-10-27T18:18:16Z
У Києві помітили ексклюзивну версію Land Rover Defender: чим вона унікальна
Фокус
2026-11-02T20:45:00Z
Наймолодший чемпіон в історії. Що відомо про переможця Формули-1 2026 Андреа Кімі Антонеллі
ГЛАВКОМ NET
2026-11-02T19:27:31Z
Капсулу часу ВАЗ-2109 1988 року з пробігом лише 2000 км продають у Дніпрі
Топ Жир
2026-10-22T17:54:29Z
Ігнорувати не можна: що потрібно зробити восени, щоб підготувати авто до зими
GlavRed
2026-10-21T17:18:42Z
Ford розробив систему, яка ховатиме авто від крадіїв
ГЛАВКОМ NET
2026-10-28T02:48:09Z
ЄС вводить новий митний збір: який удар чекає на любителей шопінгу
Знай
2026-11-02T03:51:18Z
Світло вимикатимуть із самого ранку: як діятимуть графіки 25 жовтня
GlavRed
2026-10-24T20:49:00Z
Зеленський анонсував доплати енергетикам: що відомо про програму
TSN
2026-11-02T20:36:31Z
Штрафи за фальшиве масло ніхто не платить: хто вдруге попався на підробці
Знай
2026-11-02T19:51:38Z
Українців попередили про зростання цін на АЗС: коли чекати на подорожчання
GlavRed
2026-11-02T19:24:07Z
Ryanair скорочує витрати та прогнозує зростання цін на квитки на 20%
iPress
2026-11-02T19:15:25Z
Європа уникне дефіциту газу взимку, але платитиме дорожче – ЗМІ
iPress
2026-11-02T19:15:06Z
Українці за кордоном можуть отримати штраф: які доходи насправді бачить податкова
Знай
2026-11-02T19:06:53Z
Хліб до кінця року може різко подорожчати: експерти попередили, до чого готуватися
Политека
2026-11-02T19:00:41Z
Як зарядити телефон, коли немає світла: експерти розповіли про п'ять альтернативних способів
Политека
2026-10-21T19:21:26Z
Відома блогерка показала не те фото: її виправдання насмішило ще більше
Фокус
2026-10-23T11:12:47Z
На Сонці відбулося чотири спалахи: чи будуть магнітні бурі у перші дні листопада
GlavRed
2026-11-02T20:54:28Z
Ентузіаст повернув підсвічування логотипа Apple на MacBook Pro без світлодіодів
InternetUA
2026-11-02T20:12:39Z
Недооцінена альтернатива Bluetti: названо доступну зарядну станцію для роботи вдома
Фокус
2026-11-02T19:30:34Z
Маск закликав не накопичувати гроші на старість
InternetUA
2026-11-02T19:21:58Z
Білл Гейтс назвав чотири професійні сфери, які можуть встояти перед розвитком ШІ
InternetUA
2026-11-02T19:18:47Z
Маск – наївний мільярдер чи просто вважає нас всіх ідіотами?
Фокус
2026-11-02T18:51:51Z
Фахівці назвали топ-10 найпотужніших субфлагманів 2026 року
InternetUA
2026-11-02T18:48:38Z
Фінляндія закликала завадити РФ виступити на Чемпіонаті світу з хокею
ГЛАВКОМ NET
2026-11-02T20:57:11Z
"Динамо" зробило серйозну пропозицію турецькому тренеру — ЗМІ
ZN UA
2026-11-02T20:42:06Z
Полісся не відпустить Араухо на товариський матч збірної Венесуели проти росії
Football.ua
2026-11-02T20:33:26Z
Удінезе офіційно звільнив Косту Руняїча
Football.ua
2026-11-02T20:24:26Z
Гнабрі пропустить матчі Баварії до Різдва
Football.ua
2026-11-02T20:00:14Z
Карпати — Кудрівка 5:0 Відео голів та огляд матчу УПЛ
Football.ua
2026-11-02T19:33:11Z
Вальверде повернувся до тренувань у загальній групі Реала перед матчем Ліги чемпіонів
Football.ua
2026-11-02T19:24:17Z
Прем'єр Чехії виступив проти повернення російських хокеїстів на чемпіонати
Европейская правда
2026-11-02T19:15:55Z
Ідеальний хет-трик Костенка приніс Карпатам першу в історії перемогу над Кудрівкою
Football.ua
2026-11-02T17:57:55Z