Автор AZoNano 16 ноября 2020 г.

Ученые NUS разработали масштабируемый метод электрохимического расслоения для синтеза двумерного (2D) сверхпроводящего материала для использования в технологиях печати. ​​

Высококристаллические двумерные сверхпроводники из дихалькогенидов переходных металлов и связанные с ними (ван-дер-ваальсовы) гетероструктуры предоставляют богатую платформу для исследования новой квантовой физики и экзотической сверхпроводимости. Это связано с их двумерной нецентросимметричной решеткой с сильным спин-орбитальным взаимодействием.

Исследовательская группа NUS под руководством профессора LU Jiong из химического факультета NUS в сотрудничестве с профессором Костей С. Новоселов из материаловедения и инженерии NUS разработала универсальный метод электрохимического эксфолиации для синтеза высококристаллических двух -мерные сверхпроводящие монослои (2DSC). Эти монослои 2DSC получают в виде стабильной суспензии с выходом монослоя до 75%. Их можно использовать для создания искусственно созданных структур, обладающих сверхпроводящими свойствами. Это включает в себя печать двумерных сверхпроводящих проводов на уровне пластины и создание сверхпроводящих композитов с использованием методов трехмерной печати (см. Рисунок (а)).

В этом методе используется совместная интеркаляция катионов аммония, сольватированных с большим количеством нейтральных молекул растворителя, для отделения двумерных монослоев от трехмерных массивов. Эта стратегия не только обеспечивает достаточную интеркаляцию различных слоистых кристаллов, но также значительно снижает чрезмерную зарядку и структурные повреждения слоистых хозяев. Это очень важно для отшелушивания высококачественных монослоев 2DSC большого размера. Успешное расслоение семи прототипных монослоев 2DSC, диспергированных в растворе, показано на рисунке (b). Кроме того, монослойная суспензия 2DSC может быть использована для изготовления искусственных ван-дер-ваальсовых гетероструктур, которые ведут себя как периодические массивы джозефсоновских переходов, которые потенциально могут быть использованы при изготовлении новых сверхпроводящих устройств

.

Профессор Лу сказал: «Этот универсальный подход к электрохимическому отшелушиванию может использоваться для масштабируемого производства библиотеки обрабатываемых в растворе высококристаллических монослоев 2DSC, предлагая огромный технологический потенциал для разработки новых свойств материалов, недоступных для всех. существующих слоистых структур »

Ссылка

Ли Дж; Песня P; Zhao JP; Ваклинова К; Чжао XX; Li ZJ; Qiu ZZ; Wang ZZ; Lin L; Чжао М; Herng TS; Zuo YX; Джонсон В; Yu W; Hai X; Лю П; Xu HM; Ян ХМ; Chen C; Pennycook S; Ding J; Teng JH; Нето AC; Новоселов К *; Лу Дж. *, «Печатные 2D сверхпроводящие монослои» ПРИРОДА МАТЕРИАЛОВ DOI: 10.1038 / s41563-020-00831-1 Опубликовано: 2020.

Источник: https://www.science.nus.edu.sg/[19459008visible