Новые свойства борных нанотрубок для создания улучшенных процессоров открыли в СГУ

В Саратовском госуниверситете имени Н. Г. Чернышевского разработали уникальный метод расчета свойств борных нанотрубок, показав их исключительную электропроводность. Это открывает путь к созданию энергоэффективных процессоров, компактной мощной электроники, улучшенных аккумуляторов, сообщили в пресс-службе вуза.

Физики создали новый набор параметров для квантово-механического метода для атомов бора. Он оказался в 10,7 раз точнее существующих аналогов. Точность расчетов метрических параметров атомной решетки достигла впечатляющих показателей – погрешность составила всего 1,69% по сравнению с эталонным методом. Набор параметров саратовских ученых – лучший в мире для моделирования борных структур.

По словам Дмитрия Колосова, руководителя исследования, доцента кафедры радиотехники и электродинамики Института физики СГУ, параметризация точно определяет геометрические параметры борофенов и борных нанотрубок и хорошо учитывает их электронное строение.

Применение нового набора параметров методики позволило получить сенсационные научные результаты. Выяснилось, что борные нанотрубки обладают электропроводностью, в 26 раз превышающей показатели углеродных аналогов того же диаметра. Ученые также выявили важную закономерность: с увеличением диаметра однослойной трубки ее электропроводность существенно возрастает.

Современные процессоры сталкиваются с серьезной проблемой перегрева из-за токов, достигающих сотен ампер. Использование борных нанотрубок в качестве проводников может стать основой для процессоров нового поколения с повышенной энергоэффективностью. В области портативной электроники открытие позволит создавать более компактные зарядные устройства без потери мощности, уверены исследователи.

Сейчас научная группа сосредоточена на изучении влияния различных дефектов на проводимость нанотрубок. В обозримом будущем планируется исследование применения борных нанотрубок в металл-ионных аккумуляторах (например, литий-ионных, натрий-ионных). Ученые будут изучать, насколько эффективно этот материал может работать в качестве анода, что потенциально может привести к созданию батарей с улучшенными характеристиками.

Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда и открывает новые горизонты для развития наноэлектроники. Первые результаты исследования опубликованы в научном журнале «Solid State Communications».