Çok görevli tekli monolayerler, aynı anda iki şeyi yapabilecek cihazlar için temel oluşturdu

Anonim

Çok görevli olabilen iki boyutlu malzemeler.

Bu, doğal olarak, çift optik, manyetik, katalitik veya algılama yetenekleri ile çok çeşitli yeni malzemeler oluşturmak için bir temel olarak hareket edebilen desenli tek tabakalar üreten yeni bir sürecin sonucudur.

Sokrates Pantelides, William ve Nancy McMinn Vanderbilt Üniversitesi Fizik Profesörü, “Desenli malzemeler, kimyasal bir reaksiyonu katalize ederken, kimyasal bir reaksiyonu katalize etmek gibi tek bir malzemede iki işlevsellik olasılığını açıklıyor” dedi. Pekin'deki Çin Bilim Akademisi Fizik Enstitüsü'ndeki Profesör Hong-Jun Gao ile araştırmayı koordine eden kişi. “Elbette, iki malzemeyi yan yana kullanarak böyle bir şey yapabilirsiniz, ancak desenli malzemeler cihaz tasarımcıları için bir dizi yeni seçenek sunar.”

Başarıları, Nature Materials dergisinde 12 Haziran'da yayınlanan "Moleküllerin ve nanokarların seçici adsorpsiyonu için içsel olarak desenli iki boyutlu materyaller" başlıklı bir makalede açıklanmıştır.

Elektronikte, iki boyutlu (2D) materyaller, pek çok potansiyel uygulamalarından dolayı sıcak bir konudur. Tek bir karbon atomu tabakasından oluşan grafen, en çok dikkati çekmiştir, ancak kimyasal ve elektriksel özelliklerini ayarlamak çok zor olmuştur. Sonuç olarak, chalcogenides (çok çeşitli optik, elektriksel ve termal özellikleri ile bilinen kükürt, selenyum veya tellür içeren materyaller) dünya çapında araştırmaların odak noktasıdır, çünkü bazıları doğal olarak tek tabakalar olarak işleyen tek tabakalar oluşturabilirler. belirli uygulamalar için kolayca uyarlanmıştır.

Şimdi, Pantelides ve onun işbirlikçileri, iki chalcogenides (platin-selenyum ve bakır-selenyum) tarafından oluşturulan mono tabakaların doğal olarak nano ölçekli hassaslıkla farklı fazlara sahip olan değişen üçgenler ile birleştiğini göstermiştir: metalik ve yarı iletken. Her bir fazın farklı elektriksel ve kimyasal özellikleri olduğu için, iki farklı molekül türü yüzeye bağlanabilir ve aynı anda iki işlevi yerine getirmesini sağlar.

"Genel olarak, 2D malzemeler, farklı türlerdeki atomların veya moleküllerin üzerine adsorbe ederek veya silikonlar gibi yarı iletkenlerin katışıklarla dopingle işlevsel hale getirildiği şekilde, aksi takdirde mükemmel kristalli yapılarına katışkılar ekleyerek özel uygulamalar için" işlevselleştirilir ". Pantelides, 'bilgisayarları tahrik eden' çipler 'gibi elektronik cihazların üretimini mümkün kılıyor. "Yeni kağıtmız, 2B malzemenin alanını önemli bir adımla genişletiyor. Malzemenin iki aşamasının bağımsız olarak işlev görmesini sağlayan 2B malzemelerin imal edilmesinin bir yolunu gösteriyor."

Deneyler Pekin'deki Gao'nun laboratuvarında gerçekleştirildi ve teorik hesaplamalar ABD Enerji Bakanlığı Ulusal Enerji Araştırmaları Bilimsel Bilgi İşlem Merkezi ve Çin Bilim Akademisi Üniversitesi'nden Vanderbilt'te yapıldı.

menu
menu