Сегодня 08 июня 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные превратили золото в полупроводник — помог случай и древний рецепт японских кузнецов

Золото как отличный и стойкий к агрессивным средам проводник давно снискал популярность у производителей чипов и электроники. Недавно учёные смогли открыть в нём новую и неожиданную грань, которая добавит популярности этому металлу — они научились превращать его в полупроводник. К этому открытию привела череда случайностей, но чтобы добиться нужного результата потребовалось много лет.

 Источник изображения: DALL-E/newatlas.com

Источник изображения: DALL-E/newatlas.com

Если кратко, с помощью ряда химических процессов удалось создать устойчивый атомарно тонкий слой чистого золота. По аналогии с графеном его назвали «goldene» (златен?). Атомы золота в атомарно тонком слое оставляют по две свободных связи, что даёт возможность придать материалу свойства между проводником и изолятором. Химическая промышленность также будет рада такому материалу, а фразу «ваши транзисторы просто золотые» можно будет воспринимать буквально.

«Если вы сделаете материал чрезвычайно тонким, произойдет нечто экстраординарное — как с графеном, — пояснил учёный-материаловед Шун Кашивайя (Shun Kashiwaya) из Линчёпингского университета в Швеции (Linköpings universitet, LiU). — То же самое происходит и с золотом. Как вы знаете, золото обычно является металлом, но при толщине слоя в один атом золото может превратиться в полупроводник».

Открытие в какой-то мере сделано случайно. Исследователи работали с таким материалом, как карбид титана кремний Ti3SiC2. Это перспективная электропроводная керамика с очень тонким слоем кремния. Учёные попытались нанести золотой контакт на материал, но в итоге под воздействием высокой температуры атомы золота заместили в материале атомы кремния. Произошло это несколько лет назад, и только годы спустя учёные научились химическим способом удалять из материала также титан и углерод, оставляя лишь атомарно тонкий слой золота.

 Синие точки — атомы титана, чёрные — углерода, жёлтые — золота (под электронным микроскопом)Источник изображения: Nature Synthesis 2024

Синие точки — атомы титана, чёрные — углерода, жёлтые — золота. Источник изображения: Nature Synthesis 2024

Решение нашлось в древнем рецепте японских кузнецов, которые с помощью специального раствора — реагента Муроками — вытравливали узоры на клинках (попутно вытравливая в металле углерод). Подбирая соотношение химических веществ и варьируя время травления удалось подобрать условия для полного растворения титана и углерода из золотой заготовки. Оказалось также, что травление должно происходить в полной темноте, поскольку на свету образовывались соединения, разъедающие золото.

Для предотвращения скручивания столь тонкого листа золота и образования комков учёные добавили к материалу поверхностно-активное вещество. Анализ показал, что в итоге получилось стабильное золото атомарно тонкой толщины, которое теперь возьмут в разработку электронщики, химики и специалисты по материалам.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Nvidia планирует построить 100 новых ИИ-фабрик по всему миру 44 мин.
Запрет на TikTok в США может быть отложен на неопределённый срок 7 ч.
Высокий суд Англии вывел на чистую воду адвокатов, использующих ИИ, — они ссылались на фейковые прецеденты 7 ч.
Новая статья: Blades of Fire — и боец, и кузнец. Рецензия 8 ч.
Owlcat Games анонсировала ролевой боевик The Expanse: Osiris Reborn в духе Mass Effect — первый трейлер и подробности 8 ч.
В Северной Корее внезапно пропал интернет, и никто не знает, почему 11 ч.
Магазин Microsoft Store обновился — больше системных интеграций, кнопка Copilot и повышение производительности 11 ч.
Состоялся анонс Mortal Shell 2 — продолжения зрелищного боевика про беспощадное избиение уродливых монстров 14 ч.
AMD впервые приняла участие в бенчмарке MLPerf Training, но до рекордов NVIDIA ей ещё очень далеко 15 ч.
Хакеры обнаружили уязвимость в Nintendo Switch 2 спустя день после релиза 19 ч.
Gigabyte собрала идеальную систему на Ryzen Threadripper для ИИ, игр и работы 40 мин.
Акции Broadcom упали из-за слабого прогноза, несмотря рост прибыли и выручки 9 ч.
Признаки жизни, сенсационно обнаруженные на экзопланете K2-18b, теперь вызывают у учёных сомнения 9 ч.
От «железа» до агентов: «К2 НейроТех» представил ПАК-AI для разработки и внедрения ИИ на предприятиях 9 ч.
Meta объявила, что текущий год станет «поворотным» для виртуальной и дополненной реальности 15 ч.
HPE представила отказоустойчивые системы Nonstop Compute на базе Intel Xeon Sapphire Rapids 15 ч.
Synology выпустила стоечное хранилище RackStation RS2825RP+ с процессором AMD Ryzen Embedded 15 ч.
Трамп отказался от перемирия с Маском и угрожает урезать ему правительственные контракты 15 ч.
Трамп разрешил сверхзвуковые полёты над США, а также подписал указы об аэротакси и дронах 16 ч.
Японцы создали экологичный пластик, который быстро растворяется в солёной воде 17 ч.