Ученые Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского (СГУ) разработали уникальный метод расчета свойств борных нанотрубок и впервые показали, что этот материал может быть исключительно эффективным проводником тока. Согласно результатам исследования, электропроводность борных нанотрубок в 26 раз выше, чем у углеродных аналогов того же диаметра.
Новый подход саратовских физиков основан на создании специализированного набора параметров для квантово-механических расчетов атомов бора. Точность вычислений атомной решетки достигла рекордного уровня: погрешность составила всего 1,69% по сравнению с эталонными методами, что делает параметризацию СГУ лучшей в мире для моделирования борных структур.
Ученые установили и важную закономерность: с увеличением диаметра однослойной борной нанотрубки ее проводимость растет. Эти свойства открывают перспективы создания более энергоэффективных процессоров, способных справляться с высокими токовыми нагрузками без перегрева, а также компактной электроники и усовершенствованных аккумуляторов.
Сейчас группа исследователей сосредоточена на изучении влияния дефектов на проводимость борных нанотрубок. В дальнейшем планируется проверить их пригодность в качестве анодного материала для металл-ионных аккумуляторов, что может стать основой для батарей с улучшенными характеристиками.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда. Первые результаты работы опубликованы в журнале Solid State Communications.