NOVÝ OBJEV VE SVĚTĚ POLOVODIČŮ: VĚDCI Z FEL ČVUT POTVRDILI EXISTENCI DALŠÍ MODIFIKACE UHLÍKU
Už řadu dekád se spekulovalo o existenci čtvrté základní alotropické modifikace uhlíku, která by se od prvních tří modifikací (diamant, grafit a karbyn) lišila strukturní formou. Doposud byl sice vědci tento materiál pozorován, nepodařilo se však objasnit jeho neobvyklou krystalickou mřížku ani ho stabilizovat jako samostatnou formu uhlíku. To se nyní ale povedlo skupině vědců, mezi nimiž jsou i doc. Antonio Cammarata (na snímku), Dr. Andrey Bondarev a prof. Tomáš Polcar z katedry řídicí techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT a dále výzkumníci z Technické univerzity v Berlíně, výzkumného centra HelmholtzZentrum Berlin a společnosti Element Six GmbH.
MIMOŘÁDNÁ KOMBINACE VYSOKÉ ELEKTRICKÉ VODIVOSTI A IZOLAČNÍCH SCHOPNOSTÍ
Fcc-uhlík, jak je materiál na základě své plošně centrované krychlové krystalické mřížky pojmenován (anglicky face-centered cubic crystal lattice), se vyznačuje neobvyklou hybridizací valenčních orbitalů, která způsobuje mimořádnou kombinaci vysoké elektrické vodivosti a ultra širokého zakázaného pásu, který je však typický zejména pro izolanty. Zakázaný pás je prázdná vrstva v elektronovém obalu atomu, který se nachází mezi valenčním a vodivostním pásem. proudu musí elektrony tento zakázaný pás překonat, proto čím širší je, tím lépe by měl prvek izolovat.
PRVNÍ ZAŘÍZENÍ BY SE MOHLA DOSTAT NA TRH ZA DESET LET
V budoucnu by tak tento materiál mohl najít využití ve vysokovýkonové, vysokofrekvenční či vysokoteplotní elektronice. Díky svým vlastnostem by mohl být také potenciálně použit v radiofrekvenční elektronice, optoelektronice využívající hluboké ultrafialové záření, průhledné elektronice nebo kvantových přístrojích. Od tohoto objevu je však k praktickému využití a uhlíkové elektronice, která by měla místo konvenčních polovodičů fungovat na polovodičích z uhlíku, ještě daleko. Vzhledem k rozmachu umělé inteligence v oboru materiálových věd lze očekávat, že na trh by se tato zařízení mohla potenciálně dostat přibližně za deset let.