Teadlased Massachusettsi Tehnoloogiainstituudist avastasid hiljuti, et arvutikiipides ja päikeseelementides kasutatav räni sulab ‘tagurpidi’, kui see sisaldab suures koguses teatud metalle.
Pisike ränikiip(helendav oranž ruuduke selle spetsiaalse seadme keskel) kuumutatakse räni sulamistemperatuurist palju väiksema temperatuurini ning jahutatakse seejärel aeglaselt maha. Kiip asetatakse otse sünkrotonkiirguse teele, et uurida molekulaartasemel toimuvaid muutusi tagurpidise sulamise ajal. Pilt: Patrick Gillooly
Ränist, vasest, niklist ning rauast valmistatud komposiitmaterjal ‘sulab'(muutub tahkest ainest vedela ja tahke aine seguks) temperatuuri langemisel alla 900 kraadi Celsiuse järgi, puhas räni ise sulab aga 1414 kraadi Celsiuse juures. Madalamate temperatuuride tõttu saab materjali käitumist sulamise ajal jälgida, kasutades selleks spetsiaalselt valmistatud röntgenkiirguse fluorestsents-mikroteraviku tehnoloogiat, mille allikaks on sünkrotonkiirendi, vahendab sciencedaily.com.
Uurimuses saadud tulemused võivad osutuda kasulikuks mõndade ränipõhiste seadmete tootmiskulude vähendamisel, seda eriti just seesuguste seadmete puhul, millede kvaliteet sõltub suuresti materjali puhtusest. MIT teadlaste uuritud materjalis kipuvad ebapuhtused liikuma kaasa vedela osaga, jättes järele puhtama räni. Sel viisil oleks võimalik valmistada teisigi ränipõhiseid seadmeid, näiteks päikeseelemente, kasutades selleks odavamat ja vähem puhast räni, mis tootmisprotsessis end ise puhastaks. Samuti võiks uus tehnoloogia viia uute nanojuhtmete kimpude valmistamise meetoditeni.
Teadusartikkel “Retrograde Melting and Internal Liquid Gettering in Silicon“