Superatomowy dwuwymiarowy półprzewodnik

Superatomowy dwuwymiarowy półprzewodnik

Naukowcy z Columbia University (USA), wraz z kolegami z Włoch i Francji, stworzyli pierwszy dwuwymiarowy półprzewodnik, składający się nie z atomów, ale z superatomów. Prace te otwierają drogę do stworzenia nowych klas dwuwymiarowych materiałów z możliwością lepszego dostosowania i kontroli ich właściwości fizycznych – mówią autorzy artykułu opublikowanego w czasopiśmie Nano Letters.

Według naukowców obszar materiałów dwuwymiarowych jest bardzo młodym obszarem badawczym, a większość 2D -Materiały mają stosunkowo prostą strukturę. Grafen składa się na przykład z jednej warstwy atomów węgla. Natomiast materiały objętościowe mają o wiele większą złożoność strukturalną, co pozwala na wykazywanie różnych właściwości elektrycznych, optycznych i magnetycznych

Do tej pory materiały superatomowe są związkami z atomów posiadającymi pewne właściwości jednego lub kilka pojedynczych atomów – powstały tylko objętościowo i nie można było ich uczynić dwuwymiarowymi ze względu na brak kowalencyjnego wiązania między superatolami. Dlatego naukowcy zwrócili się w stronę mało znanego materiału renu chalcohalogenide (Re6Se8Cl2), który został po raz pierwszy opisany w 1983 roku. Analiza wykazała, że ​​jego struktura nie składa się z warstw jednego atomu, jak w przypadku grafenu, ale z skupisk pseudo-kwadratowych krat.

Te superatomowe klastry są połączone ze sobą za pomocą silnych wiązań kowalencyjnych, ale interakcje między warstwami są słabe, co pozwala nam oderwać arkusze materiału, jego superatomowa struktura. Korzystając z metody taśmy klejącej, naukowcy wytworzyli supernatantowe płatki o grubości około 15 nm i obecnie pracują nad utworzeniem jednowarstwowych płatków

Po przeprowadzeniu pierwszych testów właściwości elektronowych i optycznych płatków z Re6Se8Cl2, naukowcy oczekują, że unikalna złożona struktura takich superatomowych półprzewodników 2D pozwoli materiały o nowych, dostosowywanych właściwościach, pisze Phys.org.

Specjaliści z tej samej uczelni opracowali pod koniec zeszłego roku „Sztuczna grafenu”, po raz pierwszy odtworzenie jego struktury elektronowej w półprzewodniku. Materiał ten ma pewne zalety w porównaniu z rzeczywistym grafenem – na przykład można go dostroić, aby zmienić zachowanie elektronów.

Powiązane wiadomości