Кремний тает при отрицательной температуре

Физики экспериментальным путем доказали, что кремний может "таять наоборот" - то есть переходить из твердого состояния в жидкое не при нагревании, а при охлаждении.Исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили, что кремний, который столь широко используется в производстве микросхем и солнечных батарей, тоже может обладать этим необычным свойством "ретроградного плавления". Чистый кремний переходит в жидкое состояние при температуре выше 1 414 ?C, а разработанный учёными пересыщенный железом, никелем и медью раствор - при температуре ниже 900 ?C. Исследуемый материал представлял собой в некотором роде слоеный пирог: между двумя слоями кремния была помещена "начинка" из меди, железа и никеля. Сначала "пирог" нагревали до температуры, при которой молекулы "начинки" проникали в кремний, - ниже точки плавления кремния. В результате в кремнии было растворено большее количество примесей, чем это возможно в обычных условиях. Подобное происходит при растворении соли в горячей воде, ведь горячая жидкость может "вместить" большее количество примесей, а при охлаждении "лишняя" соль не всегда выпадает в осадок - образуется перенасыщенный раствор. Свойства и структура "холодного" полужидкого кремния исследовались на синхротроне с использованием рентгенофлуоресцентного анализа. До этого способность к обратному таянию известна для небольшого количества "хитрых" материалов, например сплава плутония и железа в определенных пропорциях. В 2007 году группа ученых предположила, что при некоторых условиях кремний также может таять при понижении температуры.Однако спектр условий, при которых можно наблюдать это явление, очень узок, поэтому и пронаблюдать процесс на микроскопическом уровне удалось только сейчас.Как выяснилось, в структуре кремниевой смеси почти все примеси тяготели к жидким частям. Свойство кремния к обратному таянию позволит разработать новые процедуры его очистки от загрязняющих примесей - после того как металлы выпадут в жидкую фазу, оставшийся кремний останется очень чистым.При этом не только удешевится производство высококачественного кремния для солнечных батарей, но и смогут быть разработаны новые методы производства массивов кремниевых нанопроводов, которые являются высокоэффективными проводниками тепла и электричества.