Исследователи из Национального университета Сингапура (NUS) создали целую новую библиотеку из атомарно тонких, двумерной (2D) материалы, используя новый и мощный подход инженерный состав дихалькогенидов переходных металлов.
Материалы, которые являются атомарно тонких предлагаем платформу для изучения широкий спектр интригующие физические свойства и смогло обеспечить в будущем многие приложения. Например, ‘ / дихалькогенид переходных металлов монослоев являются атомарно тонких полупроводниках, которые прочат, чтобы принести о следующем поколении транзисторов, солнечных батарей, светодиодов и многое другое.
/ Дихалькогенид переходных металлов монослоев принимать форму МХ2, с «м», будучи атомом металла от перехода блока периодической системы и ‘X’ является атомом халькогена (таких, как S, SE или те). Однако, точная настройка состава 2Д дихалькогенидов переходных металлов, чтобы сделать новые материалы, кроме стандартных соединений, как правило, сложные.
Теперь, исследовательская группа под руководством профессора Лох Киан пинг от НУК кафедра химии, профессор Стивен Дж Pennycook от СГУ кафедры материаловедения и инженерии, уже синтезированы и охарактеризованы впервые, атлас атомарно тонких материалов основано на введении того же атома металла между двух монослоев дихалькогенидов переходных металлов.
Эта вставка называется интеркаляции, поэтому исследователи назвали эту новую библиотеку ‘СК-2Д’, чтобы обозначить класс материалов, где вставляем атомы сами в зазор между слоями кристаллов.
Результаты работы исследователей были опубликованы в Nature на 13 мая 2020.
Создание новой атомарно тонкий материал
«Если мы соединения двух слоев переходных металлов / дихалькогенид немного в стороне, мы видим, сайты халькоген есть слоты как держатель яйцо. Еще один слой атомов металла могут занимать слоты таким же образом мы можем организовать яиц в держателе для яиц. Это магия ИК-2D материалы», — пояснил Проф Pennycook.
Это новый способ мышления, когда дело доходит до дихалькогенидов переходных металлов. В прошлом, теоретики пытались предсказывать новые свойства, основанные на традиционных связующих участков металла и атомов халькогенов в материале. Однако их теории не затрагивает ситуацию, когда тот же атом металла находится в зазоре между двумя кристаллами.
Как таковой, команда исследователей разработала способ синтеза новых материалов, обеспечивая условия, при которых атомы металла находятся в избытке халькогенов. Таким образом, более чем 10 различных типов IC-2D материалы экспериментально обнаружен группой, некоторые из которых являются ферромагнетиками.
Открытие библиотеки ИК-2D материалы
Теоретические расчеты, проведенные группой показали, что собой переслаивание метода разработанного командой применим к большому классу 2D и слоистых материалов. Это означает, что появилась новая библиотека ИМС-2D материалы ждут, чтобы быть обнаружены.
«Этот новый метод проектирования состава широкого класса дихалькогенидов переходных металлов предлагает мощный подход для преобразования слоистых 2D материалы в ультра-тонкий, ковалентно связанного с ИК-2Д кристаллы с ферромагнитными свойствами. Ожидается, что этот метод должен быть совместим с большинством методов материального роста», — сказал профессор Лох, который также от центра НУК для расширенный 2D материалов.
Доктор Чжао Xiaoxu, первый автор бумаги, представила новых материалов с помощью электронного микроскопа и обнаружили, что интеркалированные атомы металла последовательно занимать одно и то же вакансий, образовавшихся в различных моделей в зависимости от концентрации интеркаляции.
Проф Лох прокомментировал, «универсальность в управления составом, мы показали, что можно настроить, в один класс материалов, свойства, которые могут резко меняться. Это открытие представляет богатый пейзаж ультра-тонкий 2Д материалами, которые ожидают дальнейшее открытие новых свойств».
Следующие шаги
В дальнейшем исследовательская группа планирует включить эту новую библиотеку материалов в устройствах памяти для практического применения, и вставляют иностранные атомов использовать новые функционализированные СК-2Д материалами.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!