Висмут — металл, из которого делают легкоплавкие сплавы и добавки к стали. Но если напылить его на подложку очень тонким слоем, поведение зависит от того, насколько подложка холодная. Физики сравнили два способа: один — при обычной комнатной температуре, другой — при температуре жидкого азота, около −196 °C. Разница оказалась заметной даже под микроскопом.
При холодном напылении плёнка получается более гладкой, но состоит из более мелких зёрен — как будто её собрали из крошечных, плотно уложенных кусочков. Такая структура хуже пропускает электрический ток: сопротивление выше. Кроме того, холодные плёнки выбирают другое направление роста кристаллов — (110) вместо (111), как будто строители вдруг решили класть кирпичи другой стороной.
Эти результаты помогают понять, как управлять свойствами тонких плёнок для будущих электронных устройств. Ведь от того, как именно легли атомы, зависит, будет ли материал проводить ток, накапливать заряд или реагировать на магнитное поле. Холодное напыление даёт один набор свойств, комнатное — другой, и теперь инженеры могут выбирать подходящий рецепт.
Висмут — один из немногих металлов, который расширяется при затвердевании, как вода при замерзании. Поэтому его сплавы используют для точного литья: они заполняют все детали формы.