Krzem, czyli... nadprzewodnik

Nie od dziś wiadomo, że krzem jest półprzewodnikiem - z powodzeniem zresztą stosuje się go we współczesnej elektronice. Dopiero niedawno jednak francuskim fizykom udało się udowodnić, że może być on również nadprzewodnikiem, czyli ciałem przewodzącym prąd bez oporu.

Eksperymenty z lat dziewięćdziesiątych dowodziły, pod względem oporów stawianych prądowi, krzem może stać się przewodnikiem. Wystarczające było zastąpienie w nim mniej więcej 1 procenta atomów krzemu (Si) atomami boru (B). Tym niemniej osiągnięcie zerowego oporu było ciągle poza granicą możliwości naukowców. Aż do niedawna...

Okazało się, że do uzyskania nadprzewodnictwa konieczne jest zamienienie co jedenastego atomu Si na atom B oraz schłodzenie skonstruowanej w ten sposób mieszaniny do poziomu 0,35 kelwinów.

Warto przypomnieć, że w normalnych warunkach krzem często domieszkuje się borem, by stał się lepszym półprzewodnikiem. Jednak zwykle na 1000 atomów Si są to najwyżej 2 atomy B. Obecność tych ostatnich powoduje powstawanie "dziur", tj. ładunków o potencjalne dodatnim, czyniąc z krzemu półprzewodnik typu p.


Zobacz również