Nauji grafeno tyrimų rezultatai

Dvimatės medžiagos žada revoliucinę pažangą elektronikos ir fotonikos srityse, tačiau daugelis perspektyviausių kandidatų suyra per kelias sekundes nuo oro poveikio, todėl jie praktiškai netinkami moksliniams tyrimams ar integravimui į praktines technologijas. Pereinamųjų metalų dihalogenidai yra labai patraukli, tačiau sudėtinga medžiagų klasė; Numatomos jų savybės puikiai tinka naujos kartos prietaisams, tačiau itin didelis jų reaktyvumas ore netgi trukdo apibūdinti jų pagrindinę struktūrą.

Mančesterio universiteto Nacionalinio grafeno instituto tyrėjai pirmą kartą pasiekė vienasluoksnių pereinamųjų metalų dijodidų atominės skiriamosios gebos vaizdavimą, sukurdami grafenu sandarius TEM mėginius, kurie neleidžia šioms labai reaktyvioms medžiagoms suirti, kai jos liečiasi su oru.

Šis tyrimas, paskelbtas ACS Nano, rodo, kad visiškai uždengę kristalus grafenu, išlaikomos atomiškai švarios sąsajos ir pailgėja jų tarnavimo laikas nuo sekundžių iki mėnesių.

Ši galimybė atsiranda dėl neorganinio antspaudo perdavimo metodo, kurį anksčiau sukūrė ir pranešė *Nature Electronics* komanda, patobulinimo, kuris sudaro pagrindą stabiliems, sandariems mėginiams gaminti.

"Iš pradžių tvarkyti šias medžiagas buvo beveik neįmanoma, nes jos būtų visiškai sunaikintos per kelias sekundes po sąlyčio su oru, todėl tradiciniai paruošimo metodai tapo tiesiog netinkami naudoti", - paaiškino dr. Wendong Wang, kuris dalyvavo kuriant perkėlimo technologiją ir ruošiant atitinkamus mėginius. „Mūsų metodas apsaugo mėginius be jokių nereikalingų perkėlimo žingsnių. Jis leidžia paruošti mėginius, kurie gali būti saugomi ne tik valandas, bet ir mėnesius, o tarptautiniu mastu perkeliami tarp skirtingų institucijų, taip išsprendžiant didelę kliūtį dvimačių medžiagų tyrimų srityje.

„Kai mums pavyko paruošti stabilius mėginius, galėjome atlikti keletą įdomių šių medžiagų stebėjimų, įskaitant plačių vietinių struktūrinių svyravimų, atominių defektų dinamikos ir ploniausių mėginių krašto struktūros evoliucijos nustatymą“, – sakė dr.

Mančesterio universiteto nuotrauka

"Dvimačių medžiagų struktūra yra glaudžiai susijusi su jų savybėmis. Todėl galimybė tiesiogiai stebėti skirtingų kristalų struktūras (nuo monosluoksnių iki tūrio storio) ir jų defektų elgesį tikimasi suteikti informacijos tolesniems šių medžiagų tyrimams ir taip atverti jų potencialą technologinėje srityje."

"Mane labiausiai jaudina tai, kad šis tyrimas atveria anksčiau neprieinamas mokslo sritis. Teoriškai žinome, kad daugelis aktyvių dvimačių medžiagų pasižymi išskirtiniu našumu elektronikoje, optoelektronikoje ir kvantinėse srityse, bet mums nepavyko gauti stabilių mėginių laboratorijoje, kad patikrintume šias prognozes", - komentavo Nacionalinio Grafienės instituto profesorius Romanas Gorbačiovas.