Ученые подсмотрели, как ведет себя атом в кристаллической решетке

Ученые из Америки, Японии и Австралии впервые наблюдали передвижение атома внутри твердого объемного материала.

Специалисты наблюдали диффузию примесей (атомов марганца и церия) в нитриде алюминия. Хотя атомы церия крупнее атомов марганца, первые быстрее способны перемещаться в таком кристалле.

Подобное поведение примесей подтверждают имеющиеся теоретические расчеты, использующие способ функционала плотности из квантовой механики.

Данные наблюдения над перемещением частиц эксперты проводили с помощью сканирующего электронного микроскопа. Ранее, по мнению ученых, такие исследования проводились с помощью косвенных макроскопических методов либо теоретических расчетов.

Работа специалистов имеет большое значение в сфере полупроводниковой промышленности. Так, при выпуске различных конструктивных элементов микросхем (например, светодиодов) используется допирование: в исходный кристалл для изменения его качеств добавляются примеси.

Исследование ученых позволяет проследить за перемещением данных вносимых частиц и их распределением в пространстве кристаллической решетки. Помимо того, следя за примесями, можно предугадать период работоспособности подобных кристаллов и их свойства.