Новый проект Blueprint может помочь в изготовлении наногероструктур из 2D-материалов

Исследователи из Северо-западного университета разработали уникальный проект дизайна для построения новых гетероструктур с использованием различных типов 2D-материалов.

Верх: вертикальная гетероструктура MoSe2-WSe2, радиальная гетероструктура MoS2-WS2, гибридная гетероструктура MoS2-WS2 и Mose2-WSe2 сплавов и структуры кристаллической структуры. Нижняя часть: вертикальная модель кристаллической структуры гетероструктуры MoSe2-WSe2 (кредит: Каин, Хансон и Дравид)

Будучи слоями одного атома, 2D-материалы могут быть сложены вместе, как «нано-блокирующие строительные блоки». Свойства 2D-материалов и их перспективные приложения привлекали интересы как физиков, так и исследователей материалов. Уникальный дизайн чертежа описан в Журнале прикладной физики из AIP Publishing.

« Мы наметили простой, детерминированный и легко развертываемый способ укладки и сшивания этих отдельных слоев в заказы, не замеченные в природе », – сказал Джеффри Каин, автор статьи, ранее находившийся в Северо-западном университете и сейчас находится в Калифорнийском университете и Национальной лаборатории Лоуренса Беркли.

Каин уточнил, что наноискатели всегда мечтают интегрировать 2D-материалы в любом порядке и собирать коллекцию или библиотеку этих гетероструктур с их документальными характеристиками. Это позволит исследователям выбрать наиболее подходящие гетероструктуры из этой библиотеки для их требуемых приложений. Например, компьютерная индустрия пытается разработать меньшие и более быстрые транзисторы, чтобы повысить вычислительную мощность. Возможно использование наноразмерного полупроводника с требуемыми электронными свойствами для создания транзисторов в футуристических компьютерах

До сих пор четкие методы для нанотехнологий не были доступны для изготовления гетероструктур, и в результате они еще не смогли разработать эту библиотеку. В этом анализе исследователи исследовали другие варианты преодоления этих проблем изготовления. Как только исследователи определили тенденции в литературе, они протестировали различные условия, чтобы отобразить различные параметры, необходимые для выращивания конкретных гетероструктур из четырех различных типов 2D-материалов, таких как дисульфид вольфрама и дислеенид, дисульфид молибдена и дислеленид. Для того чтобы полностью определить атомически тонкие конечные продукты, в группе использовались методы микроскопии и спектрометрии.

Исследователи были мотивированы наукой диаграмм изменения температуры времени в традиционных материалах, которые создают точные металлические микроструктуры путем отображения профилей нагрева и охлаждения. На основе этого метода ученые собрали свои данные в единый схематический метод, называемый диаграммой временной температуры.

Люди ранее писали документы для конкретных морфологий, но мы объединили все это и позволили генерировать эти морфологии одним методом .

Джеффри Каин

Эти унифицированные диаграммы временной температуры-архитектуры предлагают направления для точных условий, необходимых для создания многих гетероструктурных композиций и морфологий. Исследователи использовали эти диаграммы для создания эксклюзивной библиотеки наноструктур, обладающих физическими свойствами, представляющими интерес для ученых-материаловедов и физиков. Исследователи из Северо-западного университета изучают поведение, проявляемое некоторыми материалами в их библиотеке, например, поток электронов через соединенные соединения между материалами.

Ученые надеются, что их новый дизайн будет полезен для изготовления гетероструктур за пределами первых четырех материалов.

Наши конкретные диаграммы нуждаются в пересмотрах в контексте каждого нового материала, но мы считаем, что эта идея применима и расширяема для других материальных систем .

Джеффри Каин

Source link