Els investigadors han trobat que Diamond té conductivitat propera a la dels metalls

Els investigadors nord -americans han descobert una nova característica en el diamant dopat de bor: l'efecte plasmon. Això pot fer que els dispositius òptics biomèdics i quàntics siguin més eficients i capaços de processar informació de maneres que les tecnologies tradicionals no poden aconseguir. El document relacionat es va publicar el dia 13 a la revista Nature Communications.

 

Diamond s’està convertint en un material clau en dispositius electrònics d’alta potència i tecnologia òptica quàntica de propera generació. Dopant amb impureses com el bor, els científics poden ajustar les propietats del diamant per donar -li conductivitat similar a la dels metalls.

 

Un equip de la Case Western Reserve University i la Universitat d’Illinois d’Urbana Champaign ha descobert que el diamant dopat de bor presenta una altra característica plasmònica única: quan s’exposen a la llum, els seus electrons interns oscil·len col·lectivament, produint un fort efecte de millora de camp elèctric local. Aquesta capacitat és crucial per desenvolupar biosensors avançats, components òptics nano i millorar el rendiment de cèl·lules solars i dispositius quàntics. Val la pena assenyalar que, tot i que altres semiconductors o metalls també tenen propietats similars, solen ser opacs, mentre que el diamant dopat de bor conserva la transparència òptica, cosa que li proporciona un avantatge addicional.

 

El fenomen plasmònic fa referència als patrons d’ona electromagnètica formats a nanoescala quan la llum interacciona amb la matèria. Aquest fenomen ha aparegut en obres d’art durant segles, com els colors brillants de les finestres de vitralls de l’església medieval, causades per l’efecte plasmàtic generat per nanopartícules metàl·liques incrustades al vidre.

 

Com que el diamant és una estructura de cristall transparent composta per àtoms de carboni, quan s’afegeix una petita quantitat de bor, el bor té un electró menys que el carboni, que pot formar “forats” d’electrons periòdics en el material, augmentant així la seva conductivitat. El diamant es manté transparent i té una tonalitat blava. El diamant dopat de bor també té inertesa química i biocompatibilitat, cosa que la fa adequada per a imatges mèdiques, bioxips d’alta sensibilitat i sensors moleculars.