Новости космоса и технологий. » Нанотехнологии » Создание идеальных кромок в 2-D материалах

Создание идеальных кромок в 2-D материалах

Опубликовал: Admin, 21-10-2020, 01:01, Нанотехнологии, 44, 0

Создание идеальных кромок в 2-D материалах

Ультратонкие материалы, такие как графен, обещают революцию в нанонауке и технологиях. Исследователи из Технологического университета Чалмерса, Швеция, опубликовали исследование в Nature Communications в котором они представляют метод управления краями двухмерных материалов с помощью «волшебного» химического вещества.

«Наш метод позволяет управлять границами - атом за атомом - простым и масштабируемым способом, используя только умеренный нагрев вместе с большим количеством экологически чистых химикатов, таких как перекись водорода», - говорит Баттулга Мунхбат, доктор наук. на факультете физики Технологического университета Чалмерса и первым автором статьи.

Материалы толщиной с один атомный слой известны как двумерные материалы. Самый известный пример - графен, а также его полупроводниковый аналог дисульфид молибдена. Дальнейшие разработки в этой области могут выиграть от изучения одной конкретной характеристики, присущей таким материалам - их кромок. Управление краями - сложная научная проблема, потому что они сильно отличаются от основной части двухмерного материала. Например, определенный тип ребра, найденный в дихалькогениды переходных металлов (известные как TMD, такие как вышеупомянутый дисульфид молибдена), могут обладать магнитными и каталитическими свойствами.

Типичные материалы TMD имеют края, которые могут существовать в двух различных вариантах, известных как зигзаг или кресло. Эти альтернативы настолько различны, что их физические и химические свойства совсем не похожи. Например, расчеты предсказывают, что края зигзага являются металлическими и ферромагнитными, а края кресел - полупроводниками и немагнитными. Подобно этим замечательным изменениям физических свойств, можно было ожидать, что химические свойства зигзагообразные и кресельные кромки тоже очень разные. Если это так, вполне возможно, что некоторые химические вещества могут растворить края кресла, не повлияв на зигзагообразные.

Исследователи Чалмерса обнаружили такое волшебное химическое вещество в виде обычной перекиси водорода. Сначала исследователи были полностью удивлены новыми результатами.

«Дело было не только в том, что один тип кромок преобладал над другими, но также и в том, что полученные в результате кромки были чрезвычайно острыми - почти атомарно острыми. Это указывает на то, что« волшебный » Химический Действует в так называемом самовоспроизведении. «Ограничивающим образом, удаляя нежелательный материал атом за атомом, что в конечном итоге приводит к краям на атомно-резком пределе. Полученные узоры следовали кристаллографической ориентации исходного материала TMD, создавая красивые, атомно-четкие гексагональные наноструктуры», - говорит Баттулга Мунхбат.

«Чрезвычайно увлекательная разработка»

Таким образом, новый метод, который включает комбинацию стандартных методов литографии сверху вниз с новым процессом анизотропного влажного травления, позволяет создавать идеальные кромки в двухмерных материалах.

«Этот метод открывает новые и беспрецедентные возможности для материалов Ван-дер-Ваальса (слоистых 2-мерных материалов). Теперь мы можем объединить физику края и 2-мерную физику в одном единственном материале. Это чрезвычайно увлекательное развитие», - говорит Тимур Шегай. Доцент кафедры физики Чалмерса и руководитель исследовательского проекта.

Эти и другие родственные материалы часто привлекают значительное внимание исследователей, поскольку они обеспечивают важные достижения в нанонауке и технологиях с потенциальными приложениями, начиная от квантовой электроники и заканчивая новыми типами наноустройств. Эти надежды выражаются в Graphene Flagship, крупнейшей исследовательской инициативе в Европе, которая координируется Технологическим университетом Чалмерса.

Чтобы сделать новую технологию доступной для исследовательских лабораторий и высокотехнологичных компаний, исследователи основали начинающая компания, предлагающая высококачественные материалы TMD с атомарной резкой. Исследователи также планируют и дальше развивать приложения для этих атомно-острых метаматериалов.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии