Dzięki swoim właściwościom krzem jest od lat niezastąpionym materiałem wykorzystywanym do produkcji współczesnych układów (m.in. procesorów, czy pamięci), pozostając w swojej strukturze krystalicznej. “Epoka krzemowa” – tak można określić tą, którą rozpoczęliśmy przed laty i nic w tym dziwnego, bo to właśnie na krzemie oparliśmy całą masę elektronicznych przedmiotów codziennego użytku.
Czytaj też: Rakietowy transport pragnieniem lotnictwa USA. Elon Musk może pomóc
Można by więc myśleć, że wszystkie jego tajemnice odkryto już dawno i na tej podstawie opracowano każdą jego formę, ale tak w rzeczywistości nie jest, co potwierdza najnowszy owoc prac naukowców. Ci opracowali sposób na stworzenie nowej formy krzemu o unikalnej strukturze heksagonalnej, która to dotyczy formy krystalicznej (alotropów).
Krzem nie jest pod tym kątem wyjątkiem, bo różne pierwiastki mogą przybierać różne formy krystaliczne w zależności od ułożenia ich atomów, przyjmując zależnie od tego nowe właściwości. Przykładowo węgiel może występować w dwuwymiarowych arkuszach jako grafen, po ich połączeniu zyskiwać właściwości grafitu, czy nawet diamentu. Najczęściej stosowana forma krzemu ma taką samą strukturę jak diament, ale inne struktury mogą potencjalnie mieć inne użyteczne właściwości elektroniczne.
Czytaj też: Shimano opatentowało elektroniczne hamulce rowerowe
Wspomniany w tytule nietypowy krzem o heksagonalnej strukturze opiera się tak naprawdę na owocu prac w 2014 roku, kiedy to naukowcy z Carnegie Institution of Science opracowali nowy alotrop krzemu Si24. Ten składał się z arkuszy krzemu ułożonych w pierścienie po pięć, sześć i osiem atomów, a luki w środku nich tworzyły jednowymiarowe kanały, przez które mogły przechodzić inne atomy. Taka struktura ponoć mogła odblokować spore możliwości po stronie magazynowania lub filtrowania energii.
Krzem o heksagonalnej strukturze, czyli kolejna niepokryta rzeczywistością obietnica ulepszeń
Na podstawie wcześniejszego badania naukowcy teraz opracowali metodę przekształcania Si24 w nowy alotrop, po prostu ogrzewając wcześniejsze dzieło. Wystawienie struktury krystalicznej na ciepło powodowało, że cienkie arkusze zaczęły układać się w sześciokątne kształty na czterech powtarzających się warstwach, dzięki czemu nowa struktura zyskała nazwę 4H. Zespół twierdzi, że w rzeczywistości stworzył po raz pierwszy w historii stabilne, masowe kryształy w tego rodzaju materiale.
Czytaj też: Nowe informacje o procesorach Ryzen 7000 „Raphael” AMD wyciekły
Zastosowania? Obecnie nieznane, ale zespół twierdzi, że może to doprowadzić do ulepszeń w komponentach, takich jak tranzystory, czy systemy energii fotowoltaicznej.
