Германий под давлением

Химический элемент германий обладает потенциалом применения в компьютерах нового поколения.

Кроме того, он может оказаться полезным в фундаментальной физике веществ в конденсированном состоянии.

Новое исследование, проведенное Ксиао-Джиа Ченом, Виктором Стружкиным и Хо-Кванг Мао из геофизической лаборатории Исследовательского института Карнеги показало подробности изменения элемента под давлением.

Германий (атомное число 32) используется в оптоволоконных системах, специальных камерах и линзах для микроскопов, микросхемах и солнечных батареях. В обычном состоянии германий является хрупким полупроводником. Однако под давлением элемент обретает свойства сверхпроводника без малейшего сопротивления для электрического тока.

Исследование, опубликованное в издании Physical Review Letters, показало, что под давлением 66 ГПа (примерно 650000 атмосфер) германий подвергается структурному изменению из одного типа твердого тела в другой — металлический, а следовательно проводящий ток. Под давлением 90 ГПа (около 890 тысяч атмосфер) происходит еще одно структурное изменение.

Практические результаты исследования подтвердили теоретические прогнозы о поведении элемента под чрезвычайным давлением.

«Мы обнаружили экстраординарную связь между теорией и практикой для структур, энергий и компрессионного поведения. Хотя некоторые типы поведения отмечались нами и ранее, связь между теорией и экспериментальными результатами действительно очень важна».

Результаты показали, что сверхпроводимость в германии вызывается фононами или коллективными колебаниями в кристаллических структурах, которые германий формирует под давлением.

11.04.2011